专利名称：计算机系统中系统指令的传输方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机系统中系统指令的传输方法，特别是通过系统芯片间原有的指令传输协议来传送进入省电模式的指令，使耦接系统芯片的外围装置能顺利进入省电模式。
背景技术：
计算机系统中的各组件、外围需要借着信息的传递来运作，其中使用传递数字数据流的总线(bus)，如外围零件连接接口(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)、图形加速端口(Accelerated Graphics Port，AGP)，中央处理器(CPU)与南北桥芯片或系统内存间也借总线连接，多个外围或各组件耦接至该总线以传递信息或数据。
如图1所示，习用于计算机系统中使用外围零件连接接口(PCI)总线16耦接多个外围装置a，b，c，在支持省电模式(low power mode)的系统运作下，当其中的中央处理单元10接收省电指令后，会执行一PCI循环指令(PCI cycle)，即由南北桥芯片(North，South Bridge)11，12控制通过PCI总线16传达指令，并通过基本输出入系统(BIOS)，使外围装置a，b，c进入省电模式，甚至将省电模式信息通过各自的总线传递至系统内存13或显示芯片14进入省电状态。
美国专利第6,357,013号也公开一种计算机系统通过PCI总线传输多种省电模式的指令，然而，比起目前的PCI架构看来，PCI接口与所有的外围数据传输，只能通过一条主要干道来共同分享133MB/s的带宽传送数据到南桥芯片，并且数据传输完全以先后顺序排列，如果遇到较大的数据，很容易就会让计算机系统速度变慢，像是新发展的序列式ATA(SerialATA)装置或是Gigabit等级网络等高速传输的装置，若运行在PCI架构下，效能会因为带宽不足的现象而降低。
有别于现行PCI总线多点下传(Multi-Drop)并行总线技术，PCIExpress引进交换式(Switch)点对点序列传输技术(Point-to-Point)，PCIExpress在数据传输的实体层则是由一组单工信道(Lane)组成发送端与接收端，每组PCI Express都独立使用自己的信道与南桥芯片传输，不再是共享总线的架构，不但免去数据传输互相干扰的问题，而且每个数据都有第一优先处理的特权，因此单就PCI Express传输的架构而言，相比现行的PCI总线，将会成为计算机系统总线的主要选择。
在PCI Express架构下，定义了对外围装置供应电源的L2与L3电源模式，如L2电源模式为主电源(Main Power)及参考时脉(Reference Clock)均被移除只保留辅助电源(Auxiliary Power)的情况下，使装置处于最低耗电的状态，仍具有快速唤醒(Wake-up)系统的功能。而L3电源模式则为装置的主电源与参考时脉均移除且系统不提供辅助电源的状态，若需重启装置，则需通过重新开机的过程。
现有技术中，当中央处理单元与南桥芯片经信息传递后完成省电模式的初始化，即定义L2或L3电源模式，操作系统直接电源管理(OS DirectPower Management，OSPM)模块会先初始化其省电转换的预备，此时因为现有技术中的一进阶电源管理组件(Advanced Configuration and PowerInterface，ACPI)是设置于南桥芯片中，让耦接南桥芯片的PCI Express外围装置得知进入省电状态的准备。但若也有通过PCI Express总线耦接至北桥芯片的周边，如绘图卡、高速网络卡等，在现有技术中则没有提供通知其电源模式的机制。故本发明提供一种利用系统芯片间信息传递的协议来传送特定电源状态的指令，解决采用PCI Express总线的外围装置进入该电源状态的方法。
发明内容
一种计算机系统中系统指令的传输方法，是应用于一计算机系统与其采用PCI Express总线接口的数个外围间的省电模式信号传递，通过如南北桥等系统芯片间信号传递的协议来传送特定电源状态的指令，使耦接系统芯片的外围装置能顺利进入特定电源模式，解决在此架构下可能因为系统芯片没有配置电源管理单元所造成的问题。
其中，信息传递的方法包括先完成传递一系统指令的初始步骤，并由第二系统芯片执行该系统指令，使耦接该第二系统芯片的外围装置开始进入一电源模式，再传送系统指令至第一系统芯片，并执行该系统指令，使耦接该第一系统芯片的外围装置进入特定电源模式。接着，通知第二系统芯片，表示耦接该第一系统芯片的外围装置已完成该系统指令，并驱动耦接该第二系统芯片的外围装置进入该电源模式。
计算机系统中系统指令的传输方法是应用于一计算机系统与其采用PCI Express总线接口的多个外围间的省电模式信号传递，其较佳实施例的步骤包括先判断是否进入省电模式，并由中央处理单元传送预备进入省电模式指令至第二系统芯片，再响应该中央处理单元，接着，中央处理单元再传送一进入省电模式指令至第二系统芯片。之后，驱动耦接第二系统芯片的外围装置进入省电模式，并传送进入省电模式指令至第一系统芯片，驱动耦接该第一系统芯片的外围装置进入省电模式，再响应第一系统芯片已完成省电模式指令。并且，通过其间的信号传输协议通知第二系统芯片，表示耦接第一系统芯片的外围装置已完成省电模式指令，最后，驱动耦接第二系统芯片的外围装置完成该省电模式指令。
图1为现有技术计算机系统架构示意图；图2为本发明CPU指令传输示意图；图3为本发明计算机系统与周边装置信号传输流程；图4为本发明计算机系统与周边装置信号传输的实施例流程图。
附图标记说明10 中央处理单元11 北桥芯片12 南桥芯片13 内存14 显示芯片15 基本输出入系统16 PCI总线a，b，c 外围装置
20中央处理单元21第一系统芯片22第二系统芯片221 电源管理单元23绘图芯片24网络芯片25，26其它外围27交换单元271，272 外围装置201 第一信号202 第二信号203 第三信号204 第四信号205 第五信号206 第六信号207 第七信号具体实施方式
相对于现有使用PCI总线的周边装置并不需要响应中央处理单元电源管理信息即进入该总线的特定电源模式的架构，如省电模式，使用PCIExpress总线的周边装置则需要响应此电源管理信号；而在此架构下，仅规范耦接南桥芯片(South Bridge)的PCI Express外围有此响应信号的机制，但并无规范耦接于北桥芯片(North Bridge)的周边如何响应此信号，故本发明即在耦接于南桥芯片的外围装置进入特定电源模式后，即由原有与北桥芯片间的信号传输协议(如PCI，Hypertransport等集成电路间点对点的互连技术)中传递该电源管理信号，以使耦接于北桥芯片的外围装置能获得该电源管理信号，使同步进入相同的电源模式。
请参阅图2所示的信号传递示意图，其中耦接中央处理单元20的第一系统芯片21为系统芯片组(chipset)之一，可为北桥芯片，而也为系统芯片组之一的第二系统芯片22耦接该第一系统芯片21，并且各系统芯片都以PCI Express总线耦接各自的外围装置，如第一系统芯片21至少耦接一绘图芯片23、一网络芯片24与其它外围25，第二系统芯片22也经一PCI Express总线的交换单元(Switch)27耦接有多个外围装置271、272，并与图式中耦接的其它外围26。
一般而言，北桥芯片主要负责中央处理单元(CPU)、主存储器与显示接口(Graphic Interface)总线之间的数据、信号传递，并且通过特定的传输协议与南桥芯片连接，而南桥芯片则负责主机板上各项周边装置输出输入信号的接收与发送，并将这些周边装置所发出的中断要求，通过北桥芯片传递至中央处理单元，让中央处理单元分配工作程序，并执行所要求的工作内容。
图式中的虚线表示信号传递，当计算机系统被要求进入一电源模式时，中央处理单元20即对其系统芯片下达电源管理指令，当中央处理单元20与第二系统芯片22达成因采用PCI Express总线的特性完成指令传递与响应后，即传送第一信号201至第二系统芯片22，在本发明中的较佳实施例如进入省电模式等电源管理指令，由第二系统芯片22中设置的一电源管理单元(Power Management Unit，PMU)221接收，第二系统芯片22中的进阶电源管理组件(ACPI)对其使用PCI Express总线的外围装置进行电源控制。
当第二系统芯片22接收该第一信号201时，并以第二信号202通知耦接的外围装置进入特定电源模式，再以与第一系统芯片21间的信号传输协议传递第三信号203至第一系统芯片21，接着，第一系统芯片21通过第四信号204使耦接于第一系统芯片21的外围装置也进入该特定电源模式。
当耦接于第一系统芯片21的外围装置进入特定电源模式后，即响应第五信号205至第一系统芯片21，此时，第一系统芯片21即以第六信号206通知第二系统芯片22该外围装置已完成进入特定电源模式，则耦接于第二系统芯片22通知其外围装置，通过其中的进阶电源管理组件(ACPI)使其外围装置进入特定电源模式，如关闭其外围装置的通讯端口等，最后再以第七信号207响应第二系统芯片22。
请参阅图3所示本发明实施例的计算机系统中系统指令的信号传输流程图。
在进行耦接于系统芯片外围装置进入特定电源模式之前，CPU与第二系统芯片达成传递系统指令(如电源管理指令)的初始步骤，如完成来往的交握程序(handshake)等(步骤S301)；之后，第二系统芯片接收由CPU传送的系统指令，即执行该系统指令，使耦接的外围装置开始进入特定的电源模式(步骤S303)；再利用系统芯片间的信号传输协议，第二系统芯片传送该系统指令至第一系统芯片(步骤S305)，并由第一系统芯片执行该系统指令，使耦接的外围装置进入指令中的特定电源模式(步骤S307)；当外围装置进入该电源模式后，即以一信号响应第一系统芯片完成该系统指令(步骤S309)，并接着通知第二系统芯片，表示其耦接第一系统芯片的外围装置已进入特定电源模式(步骤S311)，然后，即驱动耦接第二系统芯片的外围装置完成该系统指令，最后需响应第二系统芯片完成指令(步骤S313)。
如图3所述的步骤，是先进行耦接第一系统芯片的外围装置进入该特定电源模式，再使耦接第二系统芯片的外围装置顺序进入特定电源模式。若对应图2所示的系统架构，其系统指令可为一进入省电模式的电源管理指令，而第一系统芯片21与第二系统芯片22间的信号传递是通过其间原有的传输总线，当第二系统芯片22接收到由中央处理单元20的指令后，能借以通知第一系统芯片21，并于完成指令后，再通知第二系统芯片22，完成中央处理单元20所交付的指令。
图4所示则为本发明的较佳实施例流程开始时，由CPU判断是否进入省电模式(步骤S401)，可由使用者所发出的指令，也可由操作系统的程序判断系统使用状态、电力使用状态等来决定是否进入省电模式，省电模式也可依不同状态分为多种模式；CPU传送预备进入省电模式指令至第二系统芯片(步骤S403)，接着，第二系统芯片响应CPU(步骤S405)，再由CPU传送指令至第二系统芯片，使其外围装置开始进入省电模式(步骤S407)；接收该指令后，驱动耦接第二系统芯片的外围装置进入省电模式(步骤S409)，并且，第二系统芯片以其特定信号传输协议传送该进入省电模式指令至第一系统芯片(步骤S411)，接着驱动耦接第一系统芯片的外围装置进入省电模式(步骤S413)，当其外围装置完成进入省电模式后，该外围装置响应第一系统芯片已完成省电模式指令(步骤S415)。
第一系统芯片完成指令后，即以系统芯片间的信号传输协议通知第二系统芯片(步骤S417)，使其驱动耦接第二系统芯片的外围装置完成省电模式指令，并于完成指令后，响应该第二系统芯片(步骤S419)。
通过上述的流程，可顺利使在PCI Express总线架构下耦接系统芯片的各外围进入省电模式，解决在此架构下可能因为系统芯片没有配置电源管理单元所造成不能同时进入省电模式的问题。
综上所述，本发明为一计算机系统中系统指令的传输方法，通过系统芯片间的信号传递，使耦接系统芯片的外围装置能顺利进入省电模式，其实为一不可多得的发明物品，及具产业上的实用性、新颖性及进步性，完全符合发明专利申请条件，因此依法提出申请，敬请详查并准予本案专利，以保障发明者权益。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此限制本发明的专利范围，因此凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变化，均等同包含于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种计算机系统中系统指令的传输方法，该方法步骤包括有完成传递一系统指令的初始步骤，完成一中央处理单元与一第二系统芯片间的初始信号传递；执行该系统指令，使耦接该第二系统芯片的外围装置开始进入一电源模式；传送该系统指令至一第一系统芯片；执行该系统指令，使耦接该第一系统芯片的外围装置进入该电源模式；通知该第二系统芯片，表示耦接该第一系统芯片的外围装置已完成该系统指令；以及驱动耦接该第二系统芯片的外围装置进入该电源模式。
2.如权利要求1所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的第一系统芯片为一北桥芯片。
3.如权利要求1所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的第二系统芯片为一南桥芯片。
4.如权利要求1所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的系统指令为一电源管理指令。
5.如权利要求1所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，当耦接该第二系统芯片的外围装置进入该电源模式后，即以信号响应该第二系统芯片。
6.一种计算机系统中系统指令的传输方法，是应用于一计算机系统与其采用PCI Express总线接口的多个外围间的省电模式信号传递，该方法步骤包括有判断是否进入省电模式；传送一预备进入省电模式指令至一第二系统芯片，是由一中央处理单元传送的；响应该中央处理单元；传送一进入省电模式指令至该第二系统芯片，是由一中央处理单元传送的；驱动耦接该第二系统芯片的外围装置进入省电模式；传送该进入省电模式指令至一第一系统芯片；驱动耦接该第一系统芯片的外围装置进入省电模式；响应该第一系统芯片已完成该省电模式指令；通知该第二系统芯片，表示耦接该第一系统芯片的外围装置已完成该省电模式指令；以及驱动耦接该第二系统芯片的外围装置完成该省电模式指令。
7.如权利要求6所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的第一系统芯片为一北桥芯片。
8.如权利要求6所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的第二系统芯片为一南桥芯片。
9.如权利要求6所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，所述的省电模式指令是由该第二系统芯片中的一电源管理单元接收。
10.如权利要求6所述的计算机系统中系统指令的传输方法，其特征在于，当耦接该第二系统芯片的外围装置进入该电源模式后，即以信号响应该第二系统芯片。
全文摘要
一种应用于计算机系统与其采用PCI Express总线接口的多个外围间的省电模式信号传递的方法，通过其中系统芯片间原有传送系统指令的信号传输协议来传送进入特定电源状态的指令，使耦接系统芯片的外围装置能顺利同时进入一系统电源状态，解决在PCI Express总线架构下可能因为系统芯片没有配置电源管理单元所造成不能顺利进入特定电源模式的问题。
文档编号G06F1/32GK1862452SQ20051007143
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月12日 优先权日2005年5月12日
发明者张铭浚, 韩志成, 赵轩庆, 赖宗鸿 申请人:宇力电子股份有限公司