TWI633422B

TWI633422B - 擴充式主機與其電源管理方法

Info

Publication number: TWI633422B
Application number: TW106114199A
Authority: TW
Inventors: 邱建珽
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-08-21
Also published as: TW201839546A

Abstract

一種擴充式主機與其電源管理方法。所述電源管理方法包括：經由所述擴充式主機的至少一連接介面偵測至少一擴充裝置的連接狀況；根據所述連接狀況設定電源門檻值；以及若所述擴充式主機的電源消耗值超過所述電源門檻值，執行系統保護操作，以降低所述擴充式主機的系統負載。

Description

擴充式主機與其電源管理方法

本發明是有關於一種電源管理技術，且特別是有關於一種擴充式主機與其電源管理方法。

在桌上型電腦等需要由外接電源供電的電子裝置出廠前，電子裝置的系統中會設置有一個電源安全上限值。此電源安全上限值是用來確保未來電子裝置在接收外接電源而運行時，其整體功率消耗不會超過預先決定的一個電源安全上限。一旦電子裝置的整體功率消耗超過這個電源安全上限，電子裝置就有很高的機率發生當機甚至電路燒毀等問題。

一般來說，這個電源安全上限值是系統工程師根據估計的系統負載而預先設定的一個固定值。然而，對某些具有擴充性而可能導致系統負載發生大幅度變動的電子裝置來說，固定的電源安全上限值不太符合實際使用需求。

有鑑於此，本發明提供一種擴充式主機與其電源管理方法，可動態調整用來觸發系統保護操作的電源門檻值。

本發明的一實施例提供一種電源管理方法，其用於擴充式主機，其中所述擴充式主機包括至少一連接介面以連接至少一擴充裝置，所述電源管理方法包括：經由所述至少一連接介面偵測所述至少一擴充裝置的連接狀況；根據所述連接狀況設定電源門檻值；以及若所述擴充式主機的電源消耗值超過所述電源門檻值，執行系統保護操作，以降低所述擴充式主機的系統負載。

本發明的一實施例提供一種擴充式主機，其包括至少一連接介面與電源管理電路。所述至少一連接介面用以連接至少一擴充裝置。所述電源管理電路連接所述至少一連接介面。所述電源管理電路經由所述至少一連接介面偵測所述至少一擴充裝置的連接狀況，並根據所述連接狀況設定電源門檻值，以及若所述擴充式主機的電源消耗值超過所述電源門檻值，所述電源管理電路指示執行系統保護操作，以降低所述擴充式主機的系統負載。

基於上述，本發明的擴充式主機與其電源管理方法，可根據擴充裝置的連接狀況動態決定電源門檻值。一旦擴充式主機的電源消耗值超過所述電源門檻值，即執行系統保護操作，以避免發生危害。相對於傳統使用一個固定值作為電源安全上限值，動態決定的電源門檻值可更符合當前系統的擴充狀態，兼顧省電與安全性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機、擴充裝置及外接式電源的示意圖。請參照圖1，擴充式主機10為可獨立運作並可進行資料輸入、運算及輸出的電腦主機，例如桌上型電腦或筆記型電腦等。在本實施例中，擴充式主機10至少具有中央處理器(CPU)、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、各式輸入/輸出(I/O)介面等用以組成電腦主機的基本構件。此外，在一實施例中，擴充式主機10還可具有顯示晶片及/或有線/無線通訊晶片等進階訊號處理元件。

在本實施例中，擴充式主機10還具有連接介面101(亦稱為第一連接介面)與連接介面102(亦稱為第二連接介面)。連接介面101與102可相容於序列先進附件(Serial Advanced Technology Attachment, SATA)標準、並列先進附件(Parallel Advanced Technology Attachment, PATA)標準、電氣和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE)1394標準、高速周邊零件連接介面(Peripheral Component Interconnect Express, PCI Express)標準、通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)標準、超高速一代(Ultra High Speed-I, UHS-I)介面標準、超高速二代(Ultra High Speed-II, UHS-II)介面標準、記憶棒(Memory Stick, MS)介面標準、通用快閃記憶體(Universal Flash Storage, UFS)介面標準、整合式驅動電子介面(Integrated Device Electronics, IDE)標準或其他適合的標準。此外，連接介面101與102採用的連接介面標準可以相同或不同，本發明不加以限制。

擴充式主機10可經由連接介面101連接至擴充裝置11(亦稱為第一擴充裝置)及/或經由連接介面102連接至擴充裝置12(亦稱為第二擴充裝置)。在本實施例中，擴充裝置11可以包括視訊圖形陣列(VGA)顯示晶片(亦稱為VGA顯示卡)等各式顯示晶片，而儲存裝置可包括光碟機、硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)或固態混合硬碟(SSHD)等各式儲存裝置。藉此，當擴充式主機10經由連接介面101連接至擴充裝置11之後，擴充裝置11中的顯示晶片可作為擴充式主機10的主要或次要顯示晶片並提供額外的視訊(圖像)運算功能及/或作為視訊訊號傳輸介面。或者，當擴充式主機10經由連接介面102連接至擴充裝置12之後，擴充裝置12中的儲存裝置可提供額外的儲存空間供擴充式主機10使用。此外，在一實施例中，擴充裝置11與12的至少其中一者還可包括其他類型的周邊/外接裝置，例如，有線/無線網路介面卡等，只要符合相應的連接介面(即，連接介面101或102)之規格且所提供之功能相容於擴充式主機10即可。

另一方面，擴充式主機10會連接至外接式電源13以從外接式電源13接收運作所需的電源PW。例如，外接式電源13可包括一或多個電源適配器(adaptor)。在連接至擴充裝置11與12的至少其中一之後，電源PW也會同時供應給所連接的擴充裝置及所連接的其餘周邊裝置。

圖2是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機的示意圖。請參照圖1與圖2，擴充式主機10還具有電源管理電路21，其連接至連接介面101或102。電源管理電路21會經由連接介面101與102偵測擴充裝置11與12的連接狀況，並根據所測得的連接狀況設定一個電源門檻值。此電源門檻值是用以作為擴充式主機10之整體系統負載的一個電源安全上限值。在擴充式主機10的運作過程中，電源管理電路21會持續監測擴充式主機10的系統負載並計算一個電源消耗值。例如，擴充式主機10的系統負載包括擴充式主機10本身的電源負載、所連接的擴充裝置(例如，擴充裝置11及/或12)的電源負載以及其餘根據電源PW來運作的周邊裝置的電源負載。換言之，此電源消耗值可用於表示當前擴充式主機10的(整體)系統負載。

若此電源消耗值超過所述電源門檻值，電源管理電路21會發出一個通知以指示擴充式主機10執行系統保護操作，以降低擴充式主機10的系統負載。例如，在一實施例中，根據此通知，擴充式主機10的中央處理器可主動執行降頻，以降低其工作頻率。或者，在一實施例中，此通知亦可被傳送至擴充式主機10的基本輸入輸出系統(BIOS)，而由基本輸入輸出系統指示中央處理器執行降頻。此外，在一實施例中，根據此通知，擴充式主機10則會關閉擴充式主機10中至少一電子元件的供應電源，甚至使擴充式主機10關機，從而快速降低擴充式主機10的系統負載。須注意的是，在其他未提及的實施例中，所述系統保護操作還可以包括其他可用於降低擴充式主機10的系統負載的操作，而非限於上述。此外，若當前電源消耗值未超過所述電源門檻值，則電源管理電路21不發出上述通知。

在一實施例中，擴充式主機10還包括偵測腳位201(亦稱為第一偵測腳位)與偵測腳位202(亦稱為第二偵測腳位)。偵測腳位201連接至連接介面101與電源管理電路21。偵測腳位202連接至連接介面102與電源管理電路21。電源管理電路21可偵測偵測腳位201與202的電壓狀態以決定擴充裝置11與12的連接狀況。例如，若未連接擴充裝置11與12，則偵測腳位201與202可能皆處於高電位(pull high)；若已連接擴充裝置11但未連接擴充裝置12，則偵測腳位201可能處於低電位(pull low)且偵測腳位202可能處於高電位；若已連接擴充裝置12但未連接擴充裝置11，則偵測腳位202可能處於低電位且偵測腳位201可能處於高電位；若已連接擴充裝置11與12，則偵測腳位201與202可能皆處於低電位。因此，根據偵測腳位201與202的電壓狀態，電源管理電路21可獲得擴充裝置11與12的連接狀況。

在一實施例中，電源管理電路21可根據擴充裝置11與12的連接狀況從多個門檻值(亦稱為候選門檻值)中選擇其中之一作為當前使用的電源門檻值。例如，所述電源門檻值可能與所連接的擴充裝置的總數、類型及/或耗電量有關。例如，在一實施例中，所述電源門檻值正相關於所連接的擴充裝置的總數。例如，若在時間點A所連接的擴充裝置的總數多於在時間點B所連接的擴充裝置的總數，則對應於時間點A所決定的電源門檻值可能會高於對應於時間點B所決定的電源門檻值。或者，在一實施例中，所述電源門檻值亦可能正相關於所連接的擴充裝置的耗電量。例如，若擴充裝置11的耗電量高於擴充裝置12的耗電量，則(僅)連接擴充裝置11時所使用的電源門檻值可能會高於(僅)連接擴充裝置12時所使用的電源門檻值。此外，在一實施例中，當前使用的電源門檻值亦可以是根據一演算法而動態計算而得。例如，可將當前連接的擴充裝置的總數代入此演算法，而此演算法的輸出即可作為當前使用的電源門檻值。

在一實施例中，電源管理電路21包括嵌入式控制器211、邏輯電路212及比較電路213。嵌入式控制器211可偵測偵測腳位201與202的電壓狀態並產生訊號GPO。訊號GPO會對應於偵測腳位201與202的不同電壓狀態而呈現不同的訊號狀態(例如，電壓狀態)。根據訊號GPO，邏輯電路212可經由查表或動態計算等方式產生電源門檻值PTV。比較電路213可比較電源消耗值PCV與電源門檻值PTV並將比較結果回傳給嵌入式控制器211。其中，電源消耗值PCV對應於擴充式主機10當前的(整體)系統負載。例如，電源消耗值PCV可正相關於當前擴充式主機10的系統負載。亦即，若擴充式主機10的系統負載越高，則電源消耗值PCV會越大。若比較結果呈現電源消耗值PCV超過電源門檻值PTV，嵌入式控制器211會發出上述用以指示執行系統保護操作的通知。反之，若比較結果呈現電源消耗值PCV未超過電源門檻值PTV，則嵌入式控制器211不會發出上述通知。

圖3至圖6是根據本發明的多個實施例所繪示的設置電源門檻值示意圖。請參照圖3，在一實施例中，擴充式主機10中儲存有一表格(亦稱為電源門檻值表格)31。表格31記載了多個門檻值(即，候選門檻值)V1~V4，其分別對應於連接狀況1~4。例如，在圖3的實施例中，假設擴充式主機10未連接至任何擴充裝置且連接狀況1對應於此連接狀況，則此時對應於連接狀況1的門檻值V1會被選擇作為電源門檻值。亦即，在擴充式主機10未連接至任何擴充裝置之期間，門檻值V1會被與擴充式主機10當前的電源消耗值進行比較，以決定是否執行上述系統保護操作。

請參照圖4，假設擴充式主機10(僅)連接至擴充裝置11且連接狀況2對應於此連接狀況，則此時對應於連接狀況2的門檻值V2會被選擇作為電源門檻值。亦即，在擴充式主機10(僅)連接至擴充裝置11之期間，門檻值V2會被與擴充式主機10當前的電源消耗值進行比較，以決定是否執行上述系統保護操作。

請參照圖5，假設擴充式主機10(僅)連接至擴充裝置12且連接狀況3對應於此連接狀況，則此時對應於連接狀況3的門檻值V3會被選擇作為電源門檻值。亦即，在擴充式主機10(僅)連接至擴充裝置12之期間，門檻值V3會被與擴充式主機10當前的電源消耗值進行比較，以決定是否執行上述系統保護操作。

請參照圖6，假設擴充式主機10同時連接至擴充裝置11與12且連接狀況4對應於此連接狀況，則此時對應於連接狀況4的門檻值V4會被選擇作為電源門檻值。亦即，在擴充式主機10同時連接至擴充裝置11與12之期間，門檻值V4會被與擴充式主機10當前的電源消耗值進行比較，以決定是否執行上述系統保護操作。

在圖3至圖6的一實施例中，門檻值V1小於門檻值V2，門檻值V2等於門檻值V3，且門檻值V3小於門檻值V4。例如，門檻值V1可為65瓦(W)，門檻值V2與V3可為90瓦，並且門檻值V4則可為135瓦。然而，須注意的是，在另一實施例中，門檻值V2亦可能不等於門檻值V3，本發明不加以限制。

圖7是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機與擴充裝置的外觀示意圖。請參照圖1與圖7，擴充式主機70、擴充裝置71及擴充裝置72分別相同或相似於擴充式主機10、擴充裝置11及擴充裝置12。在本實施例中，擴充式主機70可經由連接介面101於擴充式主機70的表面701連接擴充裝置71，並且擴充式主機70可經由連接介面102於擴充式主機70的表面702連接擴充裝置72。更具體來看，表面701即為擴充式主機70的側面，而表面702即為擴充式主機70的底面。從另一角度來看，在連接擴充裝置71之後，擴充裝置71是連接在擴充式主機70的側面；而在連接擴充裝置72之後，擴充裝置72是連接在擴充式主機70(與擴充裝置71)的底面。在一實施例中，擴充裝置72的底面(或頂面)面積(約)等於擴充式主機70的底面面積與擴充裝置71的底面面積之總和。在一實施例中，亦可視為連接介面101是設置於擴充式主機70的表面701(或側面)，並且視為連接介面102是設置於擴充式主機70的表面702(或底面)。

須注意的是，雖然圖2繪示了本發明之一實施例中電源管理電路21的示意圖，但是，在另一實施例中，電源管理電路21中的部分電子元件亦可以是以其他類型的電子元件取代，只要可提供相同或相似功能即可。或者，更多的電子元件亦可加入至電源管理電路21中，以提供額外的功能，視實務上的需求而定。此外，圖1至圖7的實施例皆是以兩個擴充裝置作為擴充式主機之擴充裝置的範例。然而，在另一實施例中，可連接至擴充式主機並與擴充式主機協同運作的擴充裝置的總數還可以是更多，並且可選用的電源門檻值(或候選門檻值)的總數也可以是更多或更少，本發明不加以限制。再者，圖7的實施例中關於擴充式主機與擴充裝置的外觀也僅為範圍。在其他未提及的實施例中，擴充式主機與擴充裝置皆可以具有其他不同的外觀、形狀及尺寸，本發明不加以限制。

圖8是根據本發明的一實施例所繪示的電源管理方法的流程圖。請參照圖8，在步驟S801中，經由擴充式主機的連接介面偵測擴充裝置的連接狀況。在步驟S802中，根據所述連接狀況設定電源門檻值。在步驟S803中，判斷擴充式主機的電源消耗值是否超過所述電源門檻值。若是，在步驟S804中，執行系統保護操作，以降低擴充式主機的電源消耗(或系統負載)。若否，則回到步驟S801。

然而，圖8中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖8中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明不加以限制。此外，圖8的方法可以搭配以上範例實施例使用，也可以單獨使用，本發明不加以限制。

綜上所述，本發明的擴充式主機與其電源管理方法，可根據擴充裝置的連接狀況動態決定電源門檻值。一旦擴充式主機的電源消耗值超過所述電源門檻值，即執行系統保護操作，以降低擴充式主機的整體系統負載而避免發生危害。相對於傳統使用一個固定值作為電源安全上限值，動態決定的電源門檻值可更符合當前系統的擴充狀態，兼顧省電與安全性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、70‧‧‧擴充式主機
11、12、71、72‧‧‧擴充裝置
13‧‧‧外接式電源
101、102‧‧‧連接介面
21‧‧‧電源管理電路
211‧‧‧嵌入式控制器
212‧‧‧邏輯電路
213‧‧‧比較電路
201、202‧‧‧偵測腳位
31‧‧‧表格
701、702‧‧‧表面
S801~S804‧‧‧步驟

圖1是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機、擴充裝置及外接式電源的示意圖。圖2是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機的示意圖。圖3至圖6是根據本發明的多個實施例所繪示的設置電源門檻值示意圖。圖7是根據本發明的一實施例所繪示的擴充式主機與擴充裝置的外觀示意圖。圖8是根據本發明的一實施例所繪示的電源管理方法的流程圖。

Claims

一種電源管理方法，用於一擴充式主機，其中該擴充式主機包括至少一連接介面以連接至少一擴充裝置，該電源管理方法包括：經由該至少一連接介面偵測該至少一擴充裝置的一連接狀況；若該連接狀況為一第一連接狀況，將一第一門檻值設定為一電源門檻值；若該連接狀況為一第二連接狀況，將一第二門檻值設定為該電源門檻值，且該第一門檻值不同於該第二門檻值；以及若該擴充式主機的一電源消耗值超過該電源門檻值，執行一系統保護操作，以降低該擴充式主機的一系統負載。
如申請專利範圍第1項所述的電源管理方法，其中該至少一連接介面包括一第一連接介面與一第二連接介面，該擴充式主機更包括一第一偵測腳位與一第二偵測腳位，該第一偵測腳位連接該第一連接介面，該第二偵測腳位連接該第二連接介面，而經由該至少一連接介面偵測該至少一擴充裝置的該連接狀況的步驟包括：偵測該第一偵測腳位與該第二偵測腳位的電壓狀態以決定該至少一擴充裝置的該連接狀況。
如申請專利範圍第1項所述的電源管理方法，更包括：根據該連接狀況從多個候選門檻值中選擇該電源門檻值，其中該電源門檻值正相關於所連接的擴充裝置的一總數。
如申請專利範圍第1項所述的電源管理方法，其中該系統保護操作包括：降低該擴充式主機之處理器的一工作頻率或關閉該擴充式主機中至少一電子元件的一供應電源。
如申請專利範圍第1項所述的電源管理方法，其中該至少一連接介面包括一第一連接介面與一第二連接介面，而該電源管理方法更包括：經由該第一連接介面於該擴充式主機的側面連接該至少一擴充裝置中的一第一擴充裝置；以及經由該第二連接介面於該擴充式主機的底面連接該至少一擴充裝置中的一第二擴充裝置。
一種擴充式主機，包括：至少一連接介面，用以連接至少一擴充裝置；以及一電源管理電路，連接該至少一連接介面，其中該電源管理電路經由該至少一連接介面偵測該至少一擴充裝置的一連接狀況，若該連接狀況為一第一連接狀況，將一第一門檻值設定為一電源門檻值，若該連接狀況為一第二連接狀況，將一第二門檻值設定為該電源門檻值，且該第一門檻值不同於該第二門檻值，以及若該擴充式主機的一電源消耗值超過該電源門檻值，該電源管理電路指示執行一系統保護操作，以降低該擴充式主機的一系統負載。
如申請專利範圍第6項所述的擴充式主機，其中該至少一連接介面包括一第一連接介面與一第二連接介面，該擴充式主機更包括一第一偵測腳位與一第二偵測腳位，該第一偵測腳位連接該第一連接介面，該第二偵測腳位連接該第二連接介面，其中該電源管理電路偵測該第一偵測腳位與該第二偵測腳位的電壓狀態以決定該至少一擴充裝置的該連接狀況。
如申請專利範圍第6項所述的擴充式主機，其中該電源管理電路根據該連接狀況從多個候選門檻值中選擇該電源門檻值，其中該電源門檻值正相關於所連接的擴充裝置的一總數。
如申請專利範圍第6項所述的擴充式主機，其中該系統保護操作包括：降低該擴充式主機之處理器的一工作頻率或關閉該擴充式主機中至少一電子元件的一供應電源。
如申請專利範圍第6項所述的擴充式主機，其中該至少一連接介面包括一第一連接介面與一第二連接介面，該第一連接介面設置於該擴充式主機的側面，並且該第二連接介面設置於該擴充式主機的底面。