專利名稱：計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，尤指一種通過修改基本輸出入系統(tǒng)(BIOS)的程序，加入可設(shè)定與第一系統(tǒng)芯片溝通的電源模式指令，使耦接系統(tǒng)芯片的外圍裝置能順利進入省電模式的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法。
背景技術(shù)：
計算機系統(tǒng)中的各組件、外圍裝置需要通過信息的傳遞來運作，其中使用傳遞數(shù)字數(shù)據(jù)流的總線(bus)，如外圍零件連接接口(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)、圖形加速端口(Accelerated Graphics Port，AGP)，中央處理單元(CPU)與南北橋芯片或系統(tǒng)內(nèi)存間也通過總線連結(jié)，多個外圍裝置或各組件耦接至該總線以傳遞信息或數(shù)據(jù)。
如圖1所示，公知的用于計算機系統(tǒng)中使用外圍零件連接接口(PCI)總線16耦接多個外圍裝置a，b，c，在支持省電模式(low power mode)的系統(tǒng)運作下，當其中的中央處理單元10接收省電指令后，會執(zhí)行一PCI特殊指令(PCIspecial cycle)，即由南北橋芯片(North，South Bridge)11、12控制通過PCI總線16傳達指令，并通過基本輸出入系統(tǒng)(BIOS)15使外圍裝置a、b、c進入省電模式，甚至將省電模式信息通過各自的總線傳遞至系統(tǒng)內(nèi)存13或顯示芯片14進入省電狀態(tài)。
美國專利US6,357,013號也揭露了一種計算機系統(tǒng)通過PCI等總線傳輸多種省電模式的指令，然而，比起目前的PCI架構(gòu)看來，PCI接口與所有的外圍數(shù)據(jù)傳輸，只能通過一條主要干道來共同分享133MB/s的頻寬傳送數(shù)據(jù)到南橋芯片，并且數(shù)據(jù)傳輸完全以先后順序排列，如果遇到較大的數(shù)據(jù)，很容易計算機系統(tǒng)就會讓速度變慢，像是新發(fā)展的序列式ATA(Serial ATA)裝置或是Gigabit等級網(wǎng)絡(luò)等高速傳輸?shù)难b置，若運行在PCI架構(gòu)下，效能會因為頻寬不足而降低。
有別于現(xiàn)行PCI總線多點下傳(Muiti-Drop)平行總線技術(shù)，PCI Express引進交換式(Switch)點對點序列傳輸技術(shù)(Point-to-Point)，PCI Express在數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶓w層則是由一組單工信道(Lane)組成發(fā)送端與接收端，每組PCI Express都獨立使用自己的信道與南橋芯片傳輸，不再是共享總線的架構(gòu)，不但免去數(shù)據(jù)傳輸互相干擾的問題，而且每個數(shù)據(jù)都有第一優(yōu)先處理的特權(quán)，因此單就PCI Express傳輸?shù)募軜?gòu)而言，相較于現(xiàn)行的PCI總線，將會成為計算機系統(tǒng)總線的主要選擇。
在PCI Express架構(gòu)下，定義了對外圍裝置供應(yīng)電源的L2與L3電源模式，其中L2電源模式是指在主電源(Main Power)及參考時脈(Reference Clock)均被移除只保留輔助電源(Auxiliary Power)不斷電的情況下，使裝置處于最低耗電的狀態(tài)，仍具有快速喚醒(Wake-up)系統(tǒng)的功能。而L3電源模式則是使裝置的主電源與參考時脈均移除且系統(tǒng)不提供輔助電源的狀態(tài)，若需重啟裝置，則需通過重新開機的過程。
現(xiàn)有技術(shù)中，當中央處理單元與南橋芯片經(jīng)信息傳遞后完成省電模式的初始化，即定義L2或L3電源模式，操作系統(tǒng)直接電源管理(OS Direct PowerManagement，OSPM)模塊會先初始化其省電轉(zhuǎn)換的預(yù)備，此時因為現(xiàn)有技術(shù)中的一進階電源管理組件(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)是設(shè)置于南橋芯片中，讓耦接南橋芯片的PCI Express外圍裝置得知進入省電狀態(tài)的準備。
但現(xiàn)有的技藝中并無考慮如何使通過PCI總線耦接于北橋芯片的外圍裝置也能順利進入省電模式，如繪圖卡、高速網(wǎng)絡(luò)卡等，故本發(fā)明是通過修改基本輸出入系統(tǒng)(BIOS)15的程序，加入可設(shè)定與北橋芯片溝通的電源模式指令，并通過其中一緩存器(register)位來判斷北橋芯片狀態(tài)，達到各外圍裝置能順利進入省電模式的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，通過修改基本輸出入系統(tǒng)(BIOS)的程序，加入設(shè)定與如北橋芯片等第一系統(tǒng)芯片溝通的電源模式指令，并由其中一緩存器(register)位來判斷第一系統(tǒng)芯片狀態(tài)，當連接第一系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式后，即通知連接如南橋芯片等第二系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式，使耦接系統(tǒng)芯片的外圍裝置能順利進入省電模式。
本發(fā)明所述的方法步驟包括有由一中央處理單元傳送系統(tǒng)指令至第一系統(tǒng)芯片，之后，設(shè)定該第一系統(tǒng)芯片中的第一緩存器，如控制緩存器，并執(zhí)行該系統(tǒng)指令；同時，監(jiān)視存在于輸出入系統(tǒng)中的第二緩存器的狀態(tài)，并于指令完成后，設(shè)定該第二緩存器，再由中央處理單元傳送系統(tǒng)指令至一第二系統(tǒng)芯片，第二系統(tǒng)芯片即響應(yīng)該中央處理單元，并待中央處理單元傳送確認指令后，第二系統(tǒng)芯片即執(zhí)行系統(tǒng)指令。
其中較佳實施例包括先判斷計算機系統(tǒng)的電源模式，當決定進入省電模式后，即由一中央處理單元傳送省電模式指令至第一系統(tǒng)芯片，同時設(shè)定第一系統(tǒng)芯片中的一控制緩存器，接著，驅(qū)動耦接該第一系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式。此時，輸出入系統(tǒng)監(jiān)視其中的狀態(tài)緩存器，并于第一系統(tǒng)芯片完成省電模式指令后，設(shè)定狀態(tài)緩存器，表示中央處理單元得知第一系統(tǒng)芯片完成指令，則傳送省電模式指令至第二系統(tǒng)芯片，第二系統(tǒng)芯片于接收后響應(yīng)該中央處理單元，并待中央處理單元傳送確認指令后，驅(qū)動耦接該第二系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式。
上述的第一系統(tǒng)芯片最佳實施例為一北橋芯片，第二系統(tǒng)芯片的最佳實施例為一南橋芯片，其中并設(shè)置一控制外圍裝置電源狀態(tài)的電源管理單元(PMU)也通過其中的進階電源管理組件(ACPI)對其外圍裝置關(guān)閉通訊端口，以進入省電模式。
本發(fā)明可順利使在PCI Express總線架構(gòu)下耦接系統(tǒng)芯片的各外圍裝置進入省電模式，解決在此架構(gòu)下可能因為系統(tǒng)芯片沒有配置電源管理單元所造成不能同時進入省電模式的問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的計算機系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明CPU指令傳輸示意圖。
圖3為本發(fā)明計算機系統(tǒng)與外圍裝置信號傳輸流程。
圖4為本發(fā)明計算機系統(tǒng)與外圍裝置信號傳輸?shù)膶嵤├鞒虉D。
中央處理單元10 北橋芯片11南橋芯片12 內(nèi)存13顯示芯片14 基本輸出入系統(tǒng)15PCI總線16 外圍裝置a、b、c中央處理單元20 第一系統(tǒng)芯片21第二系統(tǒng)芯片22 電源管理單元221繪圖芯片23 網(wǎng)絡(luò)芯片24其它外圍裝置25、26 交換單元27外圍裝置271、272 第一信號201第二信號202第三信號203第四信號204
具體實施例方式
相對于公知的使用PCI總線的外圍裝置并不須響應(yīng)中央處理單元電源管理信息即進入總線的省電狀態(tài)的架構(gòu)，使用PCI Express總線的外圍裝置則須響應(yīng)此電源管理信號，當系統(tǒng)芯片收到有中央處理單元與其輸出入系統(tǒng)的省電指令后，再響應(yīng)其進入省電模式信息，方能使其外圍裝置順利進入省電模式。而于此架構(gòu)下，僅規(guī)范耦接南橋晶月(South Bridge)的PCI Express外圍有此響應(yīng)信號的機制，但并無規(guī)范耦接于北橋芯片(North Bridge)的外圍裝置如何響應(yīng)此信號，故本發(fā)明即改寫其中基本輸出入系統(tǒng)(BOIS)的內(nèi)部程序，使其與北橋芯片能建立此模式下的溝通機制，如加入可設(shè)定與北橋芯片溝通的電源模式指令，并由其中一緩存器(register)位來判斷其電源狀態(tài)，當北橋芯片進入省電模式后，即通知南橋芯片的電源管理單元(PMU)，接著由設(shè)置于南橋芯片內(nèi)的進階電源管理組件(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)關(guān)閉所有外圍裝置的連接端口，使耦接南北橋芯片的外圍裝置能同步進入相同的電源模式。
如圖2所示的信號傳遞示意圖，其中耦接中央處理單元20的第一系統(tǒng)芯片21為系統(tǒng)芯片組(chipset)之一，而亦為系統(tǒng)芯片組之一的第二系統(tǒng)芯片22耦接該第一系統(tǒng)芯片21，并且各系統(tǒng)芯片皆以PCI Express總線耦接各自的外圍裝置，如第一系統(tǒng)芯片21至少耦接一繪圖芯片23、一網(wǎng)絡(luò)芯片24與其它外圍裝置25，第二系統(tǒng)芯片22也經(jīng)一PCI Express總線的交換單元(Switch)27耦接有多個外圍裝置271、272、273，并與圖式中其它外圍裝置26耦接。本發(fā)明更于中央處理單元20所耦接的輸出入系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定(set)一第一緩存器，通過以與第一系統(tǒng)芯片21內(nèi)的第一緩存器建立一溝通機制，如當中央處理單元20通過傳送系統(tǒng)指令來設(shè)定該第一緩存器，當?shù)谝幌到y(tǒng)芯片21執(zhí)行該系統(tǒng)指令后，即設(shè)定該第二緩存器。
其中第一系統(tǒng)芯片的較佳實施例為北橋芯片，第二系統(tǒng)芯片的較佳實施例為南橋芯片，其中所傳遞的系統(tǒng)指令可為省電模式指令等；并且，存在于第一系統(tǒng)芯片的第一緩存器的最佳實施例為一控制緩存器(control register)，而輸出入系統(tǒng)中的第二緩存器的較佳實施例可為一狀態(tài)緩存器(statereglster)。
如圖所示本發(fā)明中的較佳實施例，其是由中央處理單元20傳送第一信號201，如一省電模式等電源管理的指令，至第一系統(tǒng)芯片21，并設(shè)定第一系統(tǒng)芯片21中的第一緩存器，如由位0設(shè)為位1，之后第一系統(tǒng)芯片21即與以PCI Express總線耦接的外圍裝置(如圖示的繪圖芯片23、網(wǎng)絡(luò)芯片24與其它外圍裝置25)傳送第二信號202，其中可包括來往的控制、響應(yīng)(ACK)等指令，以控制外圍裝置進入省電模式的電源管理指令。
此時，中央處理單元20中的輸出入系統(tǒng)是隨時監(jiān)測第一系統(tǒng)芯片21與其耦接的外圍裝置的電源狀態(tài)，如圖示的第三信號203，監(jiān)測其中來往的第二信號202，當?shù)谝幌到y(tǒng)芯片21與其耦接的外圍裝置進入省電模式時，則第一系統(tǒng)芯片21會自動設(shè)定其內(nèi)部的第二緩存器，待輸出入系統(tǒng)通過第三信號203監(jiān)測到第一系統(tǒng)芯片21內(nèi)部的第二緩存器已被設(shè)定，如由位0設(shè)為位1，表示中央處理單元20得知第一系統(tǒng)芯片21已完成省電模式程序。之后，即以圖示的第四信號204通知第二系統(tǒng)芯片22進入省電模式，如將省電模式指令傳送至其中之一電源管理單元(Power Management Unit，PMU)221，由其中的進階電源管理組件(ACPI)對其外圍裝置關(guān)閉通訊端口等省電狀態(tài)。
請參閱圖3所示本發(fā)明實施例的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間信號的傳輸流程圖。本發(fā)明是將計算機系統(tǒng)中的輸出入系統(tǒng)，如BIOS，增加一狀態(tài)緩存器，并修改相關(guān)程序，由此狀態(tài)緩存器的狀態(tài)(0或1)判斷第一系統(tǒng)芯片的狀態(tài)，其中系統(tǒng)指令的傳輸請參閱圖3。
當中央處理單元傳送一系統(tǒng)指令至第一系統(tǒng)芯片，如北橋芯片(步驟S301)，即對該第一系統(tǒng)芯片設(shè)定其中第一緩存器，如原本為位0，就設(shè)為位1，反之亦同(步驟S303)；接著，第一系統(tǒng)芯片即執(zhí)行該系統(tǒng)指令，如驅(qū)使外圍裝置進入省電模式的步驟等(步驟S307)。
于第一系統(tǒng)芯片進行該指令時，計算機系統(tǒng)中的輸出入系統(tǒng)即監(jiān)視其中的第二緩存器的狀態(tài)，如狀態(tài)緩存器，此狀態(tài)緩存器為聯(lián)系第一系統(tǒng)芯片狀態(tài)的緩存器(步驟S307)，即當?shù)谝幌到y(tǒng)芯片完成該系統(tǒng)指令后(步驟S309)，該第二緩存器則會被設(shè)定，如原本為位0設(shè)為位1(步驟S311)，故輸出入系統(tǒng)須通過監(jiān)視此緩存器得知該第一系統(tǒng)芯片的狀態(tài)。
當?shù)谝幌到y(tǒng)芯片完成該指令后，中央處理單元則接著傳送該系統(tǒng)指令至第二系統(tǒng)芯片，如南橋芯片(步驟S313)，接著第二系統(tǒng)芯片響應(yīng)收到該系統(tǒng)指令的信息至中央處理單元(步驟S315)，并待中央處理單元傳送確認指令后，即執(zhí)行該系統(tǒng)指令，以驅(qū)動耦接該第二系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入該省電模式(步驟S317)，由此信號傳輸流程使第一系統(tǒng)芯片與第二系統(tǒng)芯片皆能順利完成該系統(tǒng)指令。
圖4則為本發(fā)明計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸?shù)妮^佳實施例的流程當中央處理單元欲對其外圍系統(tǒng)下達進入省電模式的指令時，先使耦接于北橋芯片的外圍裝置進入省電模式，接著再使耦接于南橋芯片的外圍裝置進入省電模式，以其在使用PCI Express總線的外圍裝置及其相關(guān)系統(tǒng)能順利進入該電源模式。
中央處理單元須判斷系統(tǒng)電源模式(步驟401)，如由操作系統(tǒng)傳達的命令，或使用者執(zhí)行的命令，驅(qū)使計算機系統(tǒng)與其外圍裝置能進入有多種階段的省電模式，如閑置狀態(tài)(idle mode)、休眠狀態(tài)(sleep mode)、關(guān)閉狀態(tài)(shutdownmode)、處理器降壓模式(step down)等。
進入省電模式開始，中央處理單元傳送省電模式指令至第一系統(tǒng)芯片，如北橋芯片(步驟S403)，并設(shè)定其中一控制緩存器，如將位0設(shè)為位1(步驟S405)；此時，即為通知該第一系統(tǒng)芯片進入省電模式，驅(qū)動耦接第一系統(tǒng)芯片的外圍裝置進行省電模式流程(步驟S407)，此時，第一系統(tǒng)芯片須與其外圍裝置進行控制與響應(yīng)等信號的傳輸，使其外圍裝置能順利進入省電模式。
而耦接于中央處理單元的輸出入系統(tǒng)監(jiān)視其中所設(shè)的一狀態(tài)緩存器(步驟S409)，輸出入系統(tǒng)僅監(jiān)測該狀態(tài)緩存器的狀態(tài)即可得知是否第一系統(tǒng)已進入省電模式。當耦接第一系統(tǒng)芯片的外圍裝置尚未進入省電模式時，該狀態(tài)緩存器則為某一預(yù)設(shè)狀態(tài)，如位0，若已完成驅(qū)動耦接第一系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式(步驟S411)，則該狀態(tài)緩存器則被設(shè)定，如由位0設(shè)為位1(步驟S413)。
之后，中央處理單元傳送省電模式指令至第二系統(tǒng)芯片，如南橋芯片(步驟S415)，第二系統(tǒng)芯片接收后，即響應(yīng)中央處理單元(步驟S417)，并待中央處理單元傳送確認指令后，驅(qū)動耦接第二系統(tǒng)芯片的外圍裝置進入省電模式(步驟S419)。
通過上述的流程，可順利使在PCI Express總線架構(gòu)下耦接系統(tǒng)芯片的各外圍裝置進入省電模式，解決在此架構(gòu)下可能因為系統(tǒng)芯片沒有配置電源管理單元所造成不能同時進入省電模式的問題。
本具體實施方式
僅用于說明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，是將該計算機系統(tǒng)中的一輸出入系統(tǒng)修改增加一第二緩存器，由該第二緩存器聯(lián)系一北橋芯片的狀態(tài)，其特征在于，該方法步驟包括有由一中央處理單元傳送一系統(tǒng)指令至所述北橋芯片；設(shè)定所述北橋芯片中的一第一緩存器；執(zhí)行所述系統(tǒng)指令；監(jiān)視所述第二緩存器的狀態(tài)；設(shè)定所述第二緩存器；由所述中央處理單元傳送所述系統(tǒng)指令至一南橋芯片；以及執(zhí)行所述系統(tǒng)指令。
2.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，所述系統(tǒng)指令為一驅(qū)使外圍裝置進入一省電模式的指令。
3.如權(quán)利要求2所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，由所述南橋芯片中設(shè)置的一進階電源管理組件關(guān)閉所述外圍裝置的通訊端口，以進入省電模式。
4.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，傳送至所述南橋芯片的系統(tǒng)指令是傳送至該南橋芯片的一電源管理單元。
5.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，其中是由所述輸出入系統(tǒng)進行監(jiān)視所述第二緩存器的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，于傳送所述系統(tǒng)指令至所述南橋芯片后，該南橋芯片即響應(yīng)所述中央處理單元，并待中央處理單元傳送確認指令后，由南橋芯片執(zhí)行該系統(tǒng)指令。
7.一種計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，是將該計算機系統(tǒng)中的一輸出入系統(tǒng)修改增加一狀態(tài)緩存器，由該狀態(tài)緩存器監(jiān)測一北橋芯片與其以一PCI Express總線耦接的多個外圍裝置的狀態(tài)，其特征在于，該方法步驟包括有判斷所述計算機系統(tǒng)的電源模式；由一中央處理單元傳送一省電模式指令至所述北橋芯片；設(shè)定所述北橋芯片中的一控制緩存器；驅(qū)動耦接所述北橋芯片的外圍裝置進入省電模式；監(jiān)視所述狀態(tài)緩存器；設(shè)定所述狀態(tài)緩存器；傳送所述省電模式指令至一南橋芯片；由所述南橋芯片響應(yīng)所述中央處理單元；以及驅(qū)動耦接所述南橋芯片的外圍裝置進入省電模式。
8.如權(quán)利要求7所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，傳送至所述南橋芯片的系統(tǒng)指令是傳送至該南橋芯片的一電源管理單元。
9.如權(quán)利要求7所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，由一設(shè)置于南橋芯片的一進階電源管理組件對其外圍裝置關(guān)閉通訊端口，以進入省電模式。
10.如權(quán)利要求7所述的計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，其特征在于，由所述輸出入系統(tǒng)進行監(jiān)視狀態(tài)緩存器的狀態(tài)。
全文摘要
一種計算機系統(tǒng)與其系統(tǒng)芯片間省電模式指令傳輸方法，通過修改基本輸出入系統(tǒng)(BIOS)的程序，加入可設(shè)定與第一系統(tǒng)芯片溝通的電源模式指令，并由其中一緩存器(register)位來判斷第一系統(tǒng)芯片狀態(tài)，當?shù)谝幌到y(tǒng)芯片進入省電模式后，即通知第二系統(tǒng)芯片進入省電模式，使耦接系統(tǒng)芯片的外圍裝置能順利進入省電模式，解決在此架構(gòu)下可能因為第一系統(tǒng)芯片沒有配置電源管理單元(Power Management Unit，PMU)所造成不能同時進入省電模式的問題。
文檔編號G06F1/32GK1851614SQ200510066370
公開日2006年10月25日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者韓志成, 張銘浚, 趙軒慶, 賴宗鴻 申請人:宇力電子股份有限公司