TWI764648B

TWI764648B - 主機板、主機板的外接裝置以及主機板的開機方法

Info

Publication number: TWI764648B
Application number: TW110110802A
Authority: TW
Inventors: 林源銘; 顏明德; 楊任凱
Original assignee: 微星科技股份有限公司; 大陸商恩斯邁電子（深圳）有限公司
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-05-11
Also published as: TW202238382A; CN115129372A

Abstract

一種主機板被提供。前述主機板包括控制器、第一開關元件以及基本輸入輸出系統。第一開關元件用以在導通時將控制器的第一接腳拉到第一電壓準位。控制器偵測第一接腳是否為第一電壓準位以進入開機失敗救援模式。在開機失敗救援模式下，控制器使基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的信號傳輸速率以執行開機動作。

Description

主機板、主機板的外接裝置以及主機板的開機方法

本發明是有關於一種主機板，且特別是有關於一種排除主機板無法正常開機的解決方案。

基本輸入輸出系統（Basic Input/Output System，BIOS）是電腦在通電啟動階段用以執行硬體初始化以及為作業系統提供運行時服務的韌體。BIOS程式的設定值、硬體參數偵測值被儲存在俗稱CMOS的一隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）中。

在透過BIOS程式啟動電腦時，需要載入CMOS中的資訊。一般來說，如遇到BIOS參數設定錯誤或超頻失敗的狀況，可以透過清除CMOS設定值並載入系統預設值的方式來開機。又或者，可以透過手動按下主機板上的特定按鍵以強制進入BIOS介面並載入系統預設值的方式來執行開機。但是，在存在高速裝置（例如顯示卡、儲存裝置等）或匯流排的信號傳輸速率的相容性問題的情況下，即便載入預設值並進入系統預設狀態，仍會發生無法開機的狀況。這種無法開機的狀況將造成使用者體驗不佳並增加產品的退貨率。

因此，需要提出一個技術方案以解決前述無法開機的問題。

本發明提供一種主機板、主機板的外接裝置以及主機板的開機方法，以解決因主機內部裝置之間的信號傳輸速率的相容性問題導致的無法開機的狀況。

本發明的主機板包括控制器、第一開關元件以及基本輸入輸出系統。第一開關元件用以在導通時將控制器的第一接腳拉到第一電壓準位。控制器偵測第一接腳是否為第一電壓準位以進入開機失敗救援模式。在開機失敗救援模式下，控制器使基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的信號傳輸速率以執行開機動作。

本發明的主機板的外接裝置用以外接至前述的主機板。外接裝置包括第二開關元件。第二開關元件耦接第一開關元件，用以在導通時透過第一開關元件將第一接腳拉到第一電壓準位。

本發明的主機板的開機方法包括：由主機板的控制器偵測其第一接腳是否為第一電壓準位以進入開機失敗救援模式；以及在開機失敗救援模式下，由控制器使基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的信號傳輸速率以執行開機動作。

基於上述，本發明透過執行開機失敗救援模式，以調降使基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的信號傳輸速率。如此一來，可以排除因信號傳輸速率的相容性問題所導致的無法開機的狀況。

圖1繪示為本發明第一實施例的主機板的結構示意圖。請見圖1，透過基板110承載控制器120、基本輸入輸出系統（Basic Input/Output System，BIOS）130以及第一開關元件140等元件以構成主機板100。在本實施例中，控制器120可以是中央處理器（Central Processing Unit，CPU）。控制器120具有第一接腳（pin）121。第一接腳121可以是CPU晶片的通用型之輸入輸出（General-purpose input/output，GPIO）腳位，然而本發明不以此為限。

第一開關元件140可以是任意適當形式的開關元件或連接器，例如可以是排針（pin header）。第一開關元件140可以被設置在基板110的任意處並且第一開關元件140的一端耦接第一接腳121。在一實施例中，第一開關元件140的另一端可以耦接一參考電壓端。第一開關元件140被導通時（例如透過將排針的針腳短接在一起），控制器120的第一接腳121被拉高至相當於前述參考電壓端的電壓準位。當控制器120偵測到其第一接腳121處於高電壓準位時，進入開機失敗救援模式。在實際的應用上，當使用者發現無法正常開機時，可以透過手動導通主機板100的第一開關元件140，以進入開機失敗救援模式。

BIOS 130是在主機在通電啟動階段（即開機階段）執行硬體初始化，以及為作業系統提供運行時服務的韌體。BIOS 130被儲存在記憶體裝置（ROM晶片或是快閃記憶體晶片）。在開機失敗救援模式下，控制器120使BIOS 130調整對應一信號通道的信號傳輸速率以執行開機動作。在本實施例中，信號通道例如是符合PCIe（PCI Express的簡稱）標準的信號通道。以目前來說，主機中的高速裝置（例如顯示卡、儲存裝置等）以及至少部分匯流排（例如主機內部的延長線）都符合PCIe規格。在實施細節方面，BIOS 130本身的存儲電路可以預先儲存對應第一預設速率的第一儲存資訊。當進入開機失敗救援模式時，BIOS 130可以依據第一儲存資訊，以採用第一預設速率來進行信號傳輸。

第一預設速率可以是在產品出貨前經過實際測試後得到的一個可確保開機成功的信號傳輸速率。在一實施例中，第一預設速率可以是符合PCIe 3.0版本的信號傳輸速率。然而，本發明不以此為限，在其他實施例中，第一預設速率也可以是對應其他PCIe版本的信號傳輸速率，如PCIe 4.0版本、PCIe 5.0版本或是PCIe 2.0版本。一般來說，第一預設速率通常對應較舊的PCIe版本。

不同於直接將信號傳輸速率降至第一預設速率，在另一實施例中，BIOS 130在開機失敗救援模式還可階段性地降低信號傳輸速率。舉例來說，在開機失敗救援模式下，BIOS 130可以先將當前的信號傳輸速率從對應PCIe 4.0版本降到對應PCIe 3.0版本。並且，在確認於對應PCIe 3.0版本的信號傳輸速率下的開機動作仍失敗時，BIOS 130可以進一步將信號傳輸速率從對應PCIe 3.0版本降到對應PCIe 2.0版本。簡單來說，當確認仍無法開機時，BIOS 130可以依次地降低信號傳輸速率。

透過降低當前的信號傳輸速率（不論是直接降至第一預設速率還是依次地降低信號傳輸速率），極大機率可以排除因為高速裝置（例如顯示卡、儲存裝置等）或匯流排的信號傳輸速率的相容性問題導致的無法開機的狀況。因此，使用者可透過執行開機失敗救援模式來正常開機。另外，相較於現有的清除CMOS設定（BIOS 130儲存的開機碼將全數恢復為系統預設值）的做法，本發明可以維持CMOS當前的設定值（即先前經由一使用者設置而產生並儲存於BIOS 130的一開機碼）。如此一來，使用者可以在正常開機後透過BIOS介面，以針對先前設定值當中可能導致無法開機情形的設定值做個別的更改，而不需要重新調整全部的設定值。

開機動作包含由控制器120執行至少一開機測試程序。並且，控制器120在至少一開機測試程序被執行後的一預設時間區間，透過讀取對應至少一開機測試程序所產生的至少一回應信號，以判斷開機動作的執行是否成功。具體來說，可以透過設置於BIOS 130的看門狗計時器（watch dog timer）的計時機制，以在預設時間區間中查看對應開機測試程序所產生的回應信號是否有效被回傳。若判斷結果為是，表示開機動作成功。相反的，若判斷結果為否，表示開機動作是失敗的。

圖2繪示為本發明第二實施例的主機板的結構示意圖。圖2所示第二實施例是圖1所示第一實施例的延伸。圖2所示主機板100、基板110、控制器120、第一接腳121、BIOS 130以及第一開關元件140的作用及耦接關係可參酌圖1所示第一實施例當中的同名元件的說明，於此不再贅述。請見圖2，第二實施例與第一實施例的差別在於，第二實施例增加了外接裝置200。外接裝置200可以是一控制器。外接裝置200中的第二開關元件210有線地耦接至第一開關元件140。可透過操作外接裝置200使第二開關元件210導通。類似地，第二開關元件210可以是任意適當形式的開關元件或連接器。當第二開關元件210導通時，第一開關元件140連帶地被導通，以將第一接腳121拉到第一電壓準位（例如高電壓準位）並進入開機失敗救援模式。

在第一實施例的架構下，使用者需要開啟機殼來導通第一開關元件140。然而在第二實施例的架構下，使用者僅需透過操作外接裝置200就可以進入開機失敗救援模式。圖3繪示為第二實施例的外接裝置的外觀示意圖。請見圖3，外接裝置300包括按鍵組310以及螢幕320。在本實施例中，使用者可透過按鍵311與按鍵312分別進行降頻以及增頻操作。另外，使用者可透過按鍵313與按鍵314分別進行關機以及開機操作。透過按鍵315可在超頻設定值下進行重開機操作。透過按鍵316可進行清除CMOS設定的操作。按鍵317的功能為第二實施例的重點所在。透過按鍵317，可以使第二開關元件317導通以進入開機失敗救援模式。

外接裝置300的螢幕320用以顯示各類代碼。舉例來說，當顯示「00」時，表示主機板偵測不到CPU或CUP異常。顯示代碼「D6」時，表示顯示卡輸出異常。顯示代碼「55」時，表示BIOS偵測不到記憶體或記憶體異常。在一使用情境中，當出現代碼「D6」時，使用者可按下按鍵317以進入「開機失敗救援模式」。藉此，可經由執行開機失敗救援模式來排除因為高速裝置（例如顯示卡、DRAM）或排線的信號速率不相容的問題所導致的無法開機的狀況。等正常開機後，使用者可透過BIOS介面個別調整可能影響系統正常運行的設定值。

圖4繪示為本發明的主機板的開機方法的步驟流程圖。需說明的是，圖4所示主機板的開機方法可同時應用於圖1所示第一實施例以及圖2所示第二實施例。請同時參見圖1、圖2與圖4，在步驟S410中，由控制器120偵測控制器120第一接腳121是否為第一電壓準位（例如高電壓準位）以進入開機失敗救援模式。在步驟S420中，在開機失敗救援模式下，由控制器120使BIOS 130調降對應一信號通道的信號傳輸速率以執行開機動作。

綜上所述，本發明因應無法開機狀況提供了一種解決方案。透過偵測控制器的第一接腳的電壓準位以進入開機失敗救援模式。並且，在該模式下使BIOS調整信號傳輸速率，以排除因信號傳輸速率的相容性問題所導致的無法開機的狀況。如此一來，可以增進使用者體驗並減少因無法開機所導致的產品退貨情形。

100:主機板 110:基板 120:控制器 121:第一接腳 130:基本輸入輸出系統 140:第一開關元件 200:外接裝置 210:第二開關元件 300:外接裝置 310:按鍵組 311~317:按鍵 320:螢幕 S410、S420:步驟

圖1繪示為本發明第一實施例的主機板的結構示意圖。圖2繪示為本發明第二實施例的主機板的結構示意圖。圖3繪示為第二實施例的外接裝置的外觀示意圖。圖4繪示為本發明的主機板的開機方法的步驟流程圖。

S410、S420:步驟

Claims

一種主機板，包括：一控制器，具有一第一接腳；一第一開關元件，用以在導通時將該第一接腳拉到一第一電壓準位；以及一基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System，BIOS)，其中，該控制器偵測該第一接腳是否為該第一電壓準位以進入一開機失敗救援模式，其中，在該開機失敗救援模式下，該控制器使該基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的一信號傳輸速率以執行一開機動作。
如請求項1所述的主機板，其中該基本輸入輸出系統還用以在該開機失敗救援模式下將該信號傳輸速率調降至一第一預設速率。
如請求項2所述的主機板，其中該基本輸入輸出系統還用以在該開機動作失敗時，進一步將該信號傳輸速率調降至一第二預設速率以再次執行該開機動作，其中該第二預設速率小於該第一預設速率。
如請求項1所述的主機板，其中在該開機失敗救援模式下，該基本輸入輸出系統保留經由一使用者設置而產生的一開機碼。
如請求項1所述的主機板，其中該控制器還用以執行至少一開機測試程序，並在該至少一開機測試程序被執行後的一預設時間區間，透過讀取對應該至少一開機測試程序所產生的至少一回應信號，以判斷執行該開機動作是否成功。
如請求項1所述的主機板，其中該第一接腳為該控制器的一通用型之輸入輸出(General-purpose input/output，GPIO)接腳。
一種主機板的外接裝置，用以外接至如請求項1所述的主機板，其中該外接裝置包括：一第二開關元件，耦接該第一開關元件，用以在導通時透過該第一開關元件將該第一接腳拉到該第一電壓準位。
一種主機板的開機方法，其中該主機板包括一控制器、一基本輸入輸出系統以及一第一開關元件，其中該第一開關元件用以在導通時將一第一接腳拉到一第一電壓準位，並且該開機方法包括：由該控制器偵測該控制器的一該第一接腳是否為該第一電壓準位以進入一開機失敗救援模式；以及在該開機失敗救援模式下，由該控制器使該基本輸入輸出系統調降對應一信號通道的一信號傳輸速率以執行一開機動作。
如請求項8所述的主機板的開機方法，其中由該控制器使該基本輸入輸出系統調整該信號傳輸速率的步驟還包括：使該基本輸入輸出系統將該信號傳輸速率調降至一第一預設速率。
如請求項9所述的主機板的開機方法，還包括：由該控制器在確認該開機動作失敗時，使該基本輸入輸出系統進一步將該信號傳輸速率調降至一第二預設速率以再次執行該開機動作，其中，該第二預設速率小於該第一預設速率。
如請求項8所述的主機板的開機方法，其中在該開機失敗救援模式下，該基本輸入輸出系統保留經由一使用者設置而產生的一開機碼。
如請求項8所述的主機板的開機方法，還包括：由該控制器執行至少一開機測試程序，並在該至少一開機測試程序被執行後的一預設時間區間，透過讀取對應該至少一開機測試程序所產生的至少一回應信號，以判斷重新執行該開機動作是否成功。
如請求項8所述的主機板的開機方法，其中該第一接腳為該控制器的一通用型之輸入輸出接腳。
如請求項8所述的主機板的開機方法，其中該主機板還耦接一外接裝置，並且該外接裝置包括一第二開關元件，用以在導通時透過該第一開關元件將該第一接腳拉到該第一電壓準位。