計算機系統及其電源管理方法

2023-04-30 05:31:41 4

專利名稱：計算機系統及其電源管理方法
技術領域：
本發明乃是有關於計算機系統的技術領域，且特別是有關於能在顯示圖像的時候 節省電能的計算機系統及其電源管理方法。
背景技術：
隨著科技的發展，目前的人們已逐漸採用電泳顯示器(electrophoresis display, EPD)，或是在可攜式計算機系統安裝閱讀軟體來閱讀電子書(E-book)，這樣不僅 便於攜帶多種不同的書籍內容，也免去紙張的浪費。然而，在利用可攜式計算機系統顯示電子書的內容時，整個系統都還是像平常的 操作一樣運作於最耗電的電源管理模式SO之下，因而會造成電能上的損耗。所述的電源 管理模式 SO 是由進階配置與電源接口(Advanced Configuration and Power Interface, ACPI)協議所定義的電源管理標準，而在此電源管理模式SO之下，整個系統乃是處於一正 常工作狀態。由上述說明可知，使用者往往在閱讀電子書數個小時之後，就必須為可攜式計算 機系統進行充電，因而造成使用上的不便。

發明內容
本發明的目的就是在於提供一種計算機系統，其能在顯示圖像的時候節省電能。本發明的另一目的就是在於提供一種電源管理方法，其適用於前述的計算機系 統。本發明提出一種計算機系統。此計算機系統定義有圖像閱讀模式、第一電源管理 模式與第二電源管理模式，其中運作於第二電源管理模式時所消耗的功率較運作於第一電 源管理模式時所消耗的功率為少。此計算機系統包括有第一部分，包括有圖形處理單元、 存取空間與顯示器；以及第二部分，包括有存儲器，而此存儲器儲存有圖像數據。當此計算 機系統處於圖像閱讀模式時，存取空間儲存有上述的圖像數據，且上述的第二部分會由操 作在第一電源管理模式改為操作在第二電源管理模式，而上述的第一部分則維持操作在第 一電源管理模式，以便圖形處理單元依據儲存在存取空間的圖像數據而利用顯示器顯示圖 像。本發明還提出一種電源管理方法，其適用於一計算機系統。所述的計算機系統定 義有圖像閱讀模式、第一電源管理模式與第二電源管理模式。其中運作於第二電源管理模 式時所消耗的功率較運作於第一電源管理模式時所消耗的功率為少。所述的計算機系統包 括有第一部分與第二部分，其中第一部分又包括有圖形處理單元、存取空間與顯示器，第二 部分又包括有存儲器，而此存儲器儲存有圖像數據。所述的方法包括下列步驟因應計算機 系統進入圖像閱讀模式而進行轉存操作，用以將存儲器中的圖像數據轉存至存取空間中； 因應轉存操作完成後，將第二部分由操作在第一電源管理模式改為操作在第二電源管理模 式，並使第一部分維持操作在第一電源管理模式；以及使圖形處理單元依據儲存在存取空
4間的圖像數據而利用顯示器顯示圖像。本發明解決前述問題的實施方式，乃是將計算機系統分成第一部分與第二部分。 其中第一部分乃是顯示圖像時所必需運用到的構件，包括有圖形處理單元與顯示器，而第 二部分則是系統於一般運作時皆會運用到的構件，包括有存儲器，而此存儲器儲存有圖像 數據。在這樣的基礎下，當計算機系統進入圖像閱讀模式時，就可先將存儲器中的圖像數據 轉存至圖形處理單元本身所具有的存取空間中，而在轉存操作完成後，便可使上述的第二 部分由操作在第一電源管理模式改為操作在消耗功率較少的第二電源管理模式，並使上述 的第一部分維持操作在第一電源管理模式，以便圖形處理單元依據儲存在存取空間的圖像 數據而利用顯示器顯示圖像。如此，計算機系統便可在顯示圖像的同時節省電能。為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 並配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1為依照本發明一較佳實施例的計算機系統的方塊示意圖。圖2為依照本發明另一較佳實施例的計算機系統的方塊示意圖。圖3為依照本發明一較佳實施例的電源管理方法的流程圖。[主要元件標號說明]100、200 計算機系統110、210:第一部分112、212 圖形處理單元114、220:存取空間116、214:顯示器118、216:控制單元130、230:第二部分132、232 中央處理單元134、234 晶片組135,235 北橋晶片136,242 南橋晶片138、244 存儲器140、246:圖像數據218,240 存儲單元236,238 存儲單元控制器S302 S306 步驟
具體實施例方式圖1為依照本發明一較佳實施例的計算機系統的方塊示意圖。請參照圖1，此計 算機系統100定義有圖像閱讀模式、第一電源管理模式與第二電源管理模式。此計算機系 統100例如是可攜式計算機系統，且其運作於第二電源管理模式時所消耗的功率較運作於 第一電源管理模式時所消耗的功率為少。所述的第一電源管理模式可視為一工作狀態，其例如是電源管理模式SO(即所謂的SO模式)，而所述的第二電源管理模式可視為一省電狀 態，其例如是電源管理模式S3 (即所謂的S3模式)。此外，於本文所述及的「電源管理模式」 皆為進階配置與電源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)協議所 定義的電源管理標準。而必需先說明的是，當本發明各實施方式所提及的計算機系統處於 本文所定義的「圖像閱讀模式」時，那麼這些計算機系統中的與圖像顯示操作有關的構件是 處於第一電源管理模式(工作狀態)，而其餘不相關的構件是處於第二電源管理模式(省電 狀態)，其詳細說明如後。計算機系統100包括有第一部分110與第二部分130。上述的第一部分110乃是 顯示圖像時所必需運用到的構件，其包括有圖形處理單元112、顯示器116與控制單元118。 圖形處理單元112電性連接顯示器116與控制單元118。在此例中，圖形處理單元112配置 有(即具有)存取空間114，此存取空間114存放欲顯示的圖像數據。值得一提的是，控制 單元118的供電狀態是不受電源管理模式而改變，為持續供電的狀態(即持續處於第一電 源管理模式)。在一實施例中，控制單元118例如是嵌入式控制器(Embedded Controller, EC)。除此之外，當計算機系統100進入圖像閱讀模式時，上述的第一部分110中的這些構 件為持續供電狀態(即持續處於第一電源管理模式)，因而可繼續運作。在實作上，會將上 述的第一部分110中的這些構件電連接到同一個電源面(power plane)。另外，上述的第一 部分110在第一電源管理模式下亦負責顯示圖像。上述的第二部分130包括有中央處理單元132、晶片組(Chipset) 134與存儲器 138。在本實施例中，晶片組134是由北橋晶片135與南橋晶片136所組成。而在其它實施 例中，晶片組134也可以是同時具有北橋晶片及南橋晶片的功能的單一晶片。而如圖1所 示，北橋晶片135電性連接中央處理單元132與圖形處理單元112，而南橋晶片136電性連 接北橋晶片134、控制單元118與存儲器138。在此例中，存儲器138例如是非易失性存儲 器，其配置有(即具有)儲存空間，以儲存圖像數據140，而所述的圖像數據140例如是電子 書或是照片等等的圖像數據。須注意的是，上述的第二部分130的供電狀態是隨著電源管 理模式而改變。因此，當計算機系統100進入圖像閱讀模式時，上述的第二部分130是由第 一電源管理模式進入第二電源管理模式，也就是由工作狀態進入省電狀態。由於計算機系 統100的第一部分110與第二部分130在圖像閱讀模式下會有不同的電源管理模式，所以 在實作上，會將上述第一部分110中的構件與第二部分130中的構件分別接到不同的電源 值得一提的是，上述的存取空間114所存放的欲顯示的圖像數據可以是通過轉存 操作而存入，詳細說明如後。一般來說，欲顯示的圖像數據可以是先存放於存儲器138中， 當計算機系統100欲進入圖像閱讀模式以便讓使用者可以閱讀這些數據時，計算機系統 100便可先於第一電源管理模式下，將存儲器138中的圖像數據140轉存至圖形處理單元 112的存取空間114中。而在轉存操作完成後，計算機系統100中的第二部分130將由操 作在第一電源管理模式改為操作在第二電源管理模式，而第一部分110則維持操作在第一 電源管理模式，以便圖形處理單元112依據儲存在存取空間114的圖像數據而利用顯示器 116顯示圖像，供使用者閱讀。如此，計算機系統100便可在顯示圖像的同時節省電能。此 外，雖然在上述說明中，計算機系統100在轉存操作完成之後便隨即進入圖像閱讀模式，然 本發明的計算機系統並非限於這種操作方式。事實上，本發明的計算機系統亦可於一般使用狀態下預先進行轉存操作，並持續對存取空間114供電，待使用者需要進行圖像數據的 閱讀時再選擇進入圖像閱讀模式。由以上的說明可知，關於本發明的計算機系統100的供電狀態如下在一實施例 中，整個計算機系統100完全處於第一電源管理模式，其例如是一工作狀態。在另一實施例 中，整個計算機系統100完全處於第二電源管理模式，其例如是一省電狀態。在又一實施例 中，當計算機系統100進入圖像閱讀模式時，則此計算機系統100的第一部分110維持在第 一電源管理模式，而計算機系統100的第二部分130處於第二電源管理模式。此外，在計算機系統100中，控制單元118乃是用以傳送控制命令至圖形處理單元 112，以便圖形處理單元112對顯示器116所顯示的圖像進行對應操作。所謂的對應操作包 括是捲動顯示器116所顯示的圖像或是替換顯示器116所顯示的圖像。舉例來說，前述的 控制命令可控制圖形處理單元112以目前圖像的下一個圖像來進行替換(即執行下一頁的 功能)，或是以目前圖像的上一個圖像來進行替換(即執行上一頁的功能)。值得一提的 是，控制單元118可以是通過內部集成電路(Inter-Integrated Circuit, I2C)串行通訊總 線(未繪示)，或是通過至少一通用輸入輸出(General Purpose Input/Output, GP10)腳 位(未繪示)而電性連接圖形處理單元112，以便進行控制命令的傳送。此外，計算機系統100還可再進一步載有列印驅動程序(print driver)，以便利 用此列印驅動程序將欲列印的文件轉換成圖像數據，其中此列印步驟是於第一電源管理模 式下進行。如此一來，即便計算機系統100不支持某些格式(format)的文件的讀取操作， 在利用列印驅動程序對這類文件執行列印功能，而使得列印驅動程序將這類文件的內容轉 換成圖像數據，並進行轉存之後，使用者還是可以利用計算機系統100來進行這類文件的 閱讀。圖2為依照本發明另一較佳實施例的計算機系統的方塊示意圖。請參照圖2，此計 算機系統200亦定義有圖像閱讀模式、第一電源管理模式與第二電源管理模式。此計算機 系統200例如是可攜式計算機系統，且此計算機系統200運作於第二電源管理模式時所消 耗的功率較運作於第一電源管理模式時所消耗的功率為少。關於第一電源管理模式、第二 電源管理模式、圖像閱讀模式是與上述實施例相同，於此不再重複。此計算機系統200與計算機系統100的不同之處，在於計算機系統200除了具有 系統舊有的存儲單元240之外，還新增了存儲單元218。所述的存儲單元218、240例如是動 態隨機存取存儲器(DRAM)。而此存儲單元218所配置(即具有)的存取空間220將扮演如 同計算機系統100中的存取空間114的角色(詳後述)。此外，計算機系統200所採用的芯 片組234也具有二個存儲單元控制器，以分別控制存儲單元218與240，而這二個存儲單元 控制器分別以236與238來標示。在此例中，計算機系統200亦被分為二個部分，其中第一部分210乃是顯示圖像時 所必需運用到的構件，其包括有圖形處理單元212、顯示器214、控制單元216、存儲單元218 以及晶片組234的第一部分(未標示)。所述晶片組234的第一部分具有存儲單元控制器 236，而此存儲單元控制器236電性連接存儲單元218。如同上一實施例所述，當計算機系 統200進入圖像閱讀模式時，上述的第一部分210中的這些構件為持續供電狀態，因而可繼 續運作。在實作上，會將上述的第一部分210中的這些構件電連接到同一個電源面。此外， 計算機系統200的第二部分230包括有中央處理單元232、晶片組234的第二部分(未標示)、存儲單元240與存儲器244。所述晶片組234的第二部分具有存儲單元控制器238， 而此存儲單元控制器238電性連接存儲單元240。在本實施例中，晶片組234是由北橋芯 片235與南橋晶片242所組成，而上述的存儲單元控制器236與238皆設置在北橋晶片235 中。而在其它實施例中，晶片組234也可以是同時具有北橋晶片及南橋晶片的功能的單一 晶片。如同上一實施例所述的操作方式一樣，當計算機系統200進入圖像閱讀模式時，計算 機系統200的第二部分230由第一電源管理模式進入第二電源管理模式，也就是由工作狀 態進入省電狀態。由於計算機系統200的第一部分210與第二部分230在圖像閱讀模式下 會有不同的電源管理模式，所以在實作上，會將計算機系統200的第一部分210中的構件與 第二部分230中的構件分別接到不同的電源面。關於這些構件的電性連接關係已展現於圖 2中，在此便不再贅述。此外，上述的存儲器244例如是非易失性存儲器，其亦配置有(即 具有)儲存空間，以儲存圖像數據246，而所述的圖像數據246例如是電子書或是照片等等 的圖像數據。值得一提的是，上述的存取空間220所存放的欲顯示的圖像數據亦可以是通過轉 存操作而存入，詳細說明如後。一般來說，欲顯示的圖像數據可以是先存放於存儲器244 中，當計算機系統200欲進入圖像閱讀模式以便讓使用者可以閱讀這些數據時，計算機系 統200便可先於第一電源管理模式下，將存儲器244中的圖像數據246轉存至新增的存儲 單元218的存取空間220中。而在轉存操作完成後，計算機系統200的第二部分230便會 由操作在第一電源管理模式改為操作在第二電源管理模式，而計算機系統200的第一部分 210則維持操作在第一電源管理模式，以便圖形處理單元212依據儲存在存取空間220的圖 像數據而利用顯示器214顯示圖像。如此，計算機系統200便也能在顯示圖像的同時節省 電能。此外，在計算機系統200中，控制單元216亦用以傳送控制命令至圖形處理單元 212，以便圖形處理單元212對顯示器214所顯示的圖像進行對應操作。所謂的對應操作亦 包括是捲動顯示器214所顯示的圖像或是替換顯示器214所顯示的圖像，一如在前述實施 例中所列舉的操作。此外，控制單元216亦可以是通過內部集成電路(Inter-Integrated Circuit, I2C)串行通訊總線(未繪示)，或是通過至少一通用輸入輸出(General Purpose Input/Output, GPI0)腳位(未繪示)而電性連接圖形處理單元212，以便進行控制命令的 傳送。而計算機系統200也可以再進一步載有列印驅動程序(print driver)，以便利用此 列印驅動程序將欲列印的文件轉換成圖像數據，一如前述實施例所述的操作。由以上的說明可知，關於本發明的計算機系統200的供電狀態如下在一實施例 中，整個計算機系統200完全處於第一電源管理模式，其例如是一工作狀態。在另一實施例 中，整個計算機系統200完全處於第二電源管理模式，其例如是一省電狀態。在又一實施例 中，當計算機系統200進入圖像閱讀模式時，則此計算機系統200的第一部分210維持在第 一電源管理模式，而計算機系統200的第二部分230處於第二電源管理模式。通過上述各實施例的教示，可以歸納出本發明的一些基本操作步驟，一如圖3所 示。圖3為依照本發明一較佳實施例的電源管理方法的流程圖。此電源管理方法適用於一 計算機系統。所述的計算機系統定義有圖像閱讀模式、第一電源管理模式與第二電源管理 模式，其中運作於第二電源管理模式時所消耗的功率較運作於第一電源管理模式時所消耗 的功率為少。關於第一電源管理模式、第二電源管理模式、圖像閱讀模式是與上述實施例相
8同，於此不再重複。此外，所述的計算機系統包括有第一部分與第二部分，第一部分又包括 有圖形處理單元、存取空間與顯示器，而第二部分又包括有存儲器，且此存儲器儲存有圖像 數據。此方法包括有下列步驟因應計算機系統進入圖像閱讀模式而進行轉存操作，用以將 存儲器中的圖像數據轉存至存取空間中(如步驟S302所示)；因應轉存操作完成後，將第 二部分由操作在第一電源管理模式改為操作在第二電源管理模式，並使第一部分維持操作 在第一電源管理模式(如步驟S304所示)；以及使圖形處理單元依據儲存在存取空間的圖 像數據而利用顯示器顯示圖像(如步驟S306所示)。綜上所述，本發明解決前述問題的其中一實施方式，乃是將計算機系統分成第一 部分與第二部分。其中第一部分乃是顯示圖像時所必需運用到的構件，包括有圖形處理單 元與顯示器，而第二部分包括有中央處理單元、晶片組與存儲器，而此存儲器儲存有圖像數 據。在這樣的基礎下，當計算機系統進入圖像閱讀模式時，就可先將存儲器中的圖像數據轉 存至圖形處理單元本身所具有的存取空間中。而在轉存操作完成後，便可使與圖像顯示操 作無關的第二部分由操作在第一電源管理模式改為操作在消耗功率較少的第二電源管理 模式，並使與圖像顯示操作有關的第一部分維持操作在第一電源管理模式，以便圖形處理 單元依據儲存在存取空間的圖像數據而利用顯示器顯示圖像。如此，計算機系統便可在顯 示圖像的同時節省電能。本發明解決前述問題的另一實施方式，是先在計算機系統中新增一個存儲單元， 並改採用具有二個存儲單元控制器的晶片組。然後，將計算機系統分成第一部分與第二部 分。其中第一部分乃是顯示圖像時所必需運用到的構件，包括有圖形處理單元、顯示器、新 增的存儲單元與晶片組的第一部分。所述晶片組的第一部分包括有其中一存儲單元控制 器，而此存儲單元控制器電性連接前述的新增存儲單元。而第二部分包括有中央處理單元、 儲存有圖像數據的存儲器、系統舊有的存儲單元與晶片組的第二部分。所述晶片組的第二 部分包括有另一存儲單元控制器，而此另一存儲單元控制器電性連接前述的舊有存儲單 元。在這樣的基礎下，當計算機系統進入圖像閱讀模式時，就可先將存儲器中的圖像數據轉 存至新增存儲單元所具有的存取空間中。而在轉存操作完成後，便可使計算機系統中與圖 像顯示操作無關的第二部分由操作在第一電源管理模式改為操作在消耗功率較少的第二 電源管理模式，並使計算機系統中與圖像顯示操作有關的第一部分維持操作在第一電源管 理模式，以便圖形處理單元依據儲存在存取空間的圖像數據而利用顯示器顯示圖像。如此， 計算機系統便可在顯示圖像的同時節省電能。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技 術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範 圍當視所附的權利要求範圍所界定者為準。
權利要求
一種計算機系統，其定義有一圖像閱讀模式、一第一電源管理模式與一第二電源管理模式，其中運作於該第二電源管理模式時所消耗的功率較運作於該第一電源管理模式時所消耗的功率為少，該計算機系統包括一第一部分，包括有一圖形處理單元、一存取空間與一顯示器；以及一第二部分，包括有一存儲器，該存儲器儲存有一圖像數據；其中，當該計算機系統處於該圖像閱讀模式時，該存取空間儲存有該圖像數據，且該第二部分由操作在該第一電源管理模式改為操作在該第二電源管理模式，而該第一部分維持操作在該第一電源管理模式，以便該圖形處理單元依據儲存在該存取空間的該圖像數據而利用該顯示器顯示一圖像。
2.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該存取空間包括是配置在該圖形處理單元中。
3.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該第一部分還包括一第一存儲單元，電性連接該圖形處理單元，其中該存取空間即是配置在該第一存儲 單元中；以及一晶片組的一第一部分，該晶片組的該第一部分具有一第一存儲單元控制器，該第一 存儲單元控制器電性連接該第一存儲單元。
4.根據權利要求3所述的計算機系統，其中該第二部分還包括 一中央處理單元；一第二存儲單元；以及一晶片組的一第二部分，電性連接該中央處理單元、該圖形處理單元與該存儲器，且該 晶片組的該第二部分還具有一第二存儲單元控制器，該第二存儲單元控制器電性連接該第二存儲單元。
5.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該第一部分中的該些構件與該第二部分中 的該些構件分別電性連接至不同的電源面。
6.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該存取空間所存有的該圖像數據，包括是 該第二部分因應該計算機系統進入該圖像閱讀模式而進行一轉存操作，從而將該存儲器中 的該圖像數據轉存至該存取空間中而得。
7.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該第一部分還包括一控制單元，電性連接該圖形處理單元，並用以傳送一控制命令至該圖形處理單元，以 便該圖形處理單元對該顯示器所顯示的該圖像進行一對應操作。
8.根據權利要求7所述的計算機系統，其中該對應操作包括是捲動該圖像或是替換該 圖像。
9.根據權利要求7所述的計算機系統，其中該控制單元包括是通過一內部集成電路串 行通訊總線，或是通過至少一通用輸入輸出腳位而電性連接該圖形處理單元。
10.根據權利要求7所述的計算機系統，其中該控制單元包括是一嵌入式控制器。
11.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該晶片組是由一北橋晶片與一南橋晶片 組成、或該晶片組為同時具有該北橋晶片及該南橋晶片的功能的一單一晶片。
12.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該圖像數據包括是電子書或照片的圖像 數據。
13.根據權利要求1所述的計算機系統，其中該計算機系統還載有一列印驅動程序，該 列印驅動程序用以將欲列印的一文件轉換成該圖像數據。
14.一種電源管理方法，適用於一計算機系統，該計算機系統定義有一圖像閱讀模式、 一第一電源管理模式與一第二電源管理模式，其中運作於該第二電源管理模式時所消耗的 功率較運作於該第一電源管理模式時所消耗的功率為少，該計算機系統包括有一第一部分 與一第二部分，該第一部分又包括有一圖形處理單元、一存取空間與一顯示器，而該第二部 分又包括有一存儲器，該存儲器儲存有一圖像數據，該方法包括下列步驟因應該計算機系統進入該圖像閱讀模式而進行一轉存操作，用以將該存儲器中的該圖 像數據轉存至該存取空間中；因應該轉存操作完成後，將該第二部分由操作在該第一電源管理模式改為操作在該第 二電源管理模式，並使該第一部分維持操作在該第一電源管理模式；以及使該圖形處理單元依據儲存在該存取空間的該圖像數據而利用該顯示器顯示一圖像。
15.根據權利要求14所述的電源管理方法，其中該存取空間包括是配置在該圖形處理 單元中。
16.根據權利要求14所述的電源管理方法，其中該第一部分還包括一第一存儲單元，電性連接該圖形處理單元，其中該存取空間即是配置在該第一存儲 單元中；以及一晶片組的一第一部分，該晶片組的該第一部分具有一第一存儲單元控制器，該第一 存儲單元控制器電性連接該第一存儲單元。
17.根據權利要求16所述的電源管理方法，其中該第二部分還包括 一中央處理單元；一第二存儲單元；以及一晶片組的一第二部分，電性連接該中央處理單元、該圖形處理單元與該存儲器，且該 晶片組的該第二部分還具有一第二存儲單元控制器，該第二存儲單元控制器電性連接該第二存儲單元。
全文摘要
一種計算機系統及其電源管理方法。此計算機系統包括第一部分，包括有圖形處理單元、存取空間與顯示器；以及第二部分，包括儲存有圖像數據的存儲器。當計算機系統處於圖像閱讀模式時，存取空間儲存有圖像數據，且計算機系統會控制第二部分由操作在第一電源管理模式改為操作在消耗功率較少的第二電源管理模式，並使第一部分維持操作在第一電源管理模式，以便圖形處理單元依據儲存在存取空間的圖像數據而利用顯示器顯示圖像。
文檔編號G06F1/32GK101976111SQ20101051679
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月20日 優先權日2010年6月11日
發明者張國航, 林莉鳳, 羅志南, 黃宗慶 申請人:威盛電子股份有限公司