专利名称：测量处理器电源消耗状态的方法及系统的制作方法
技朮领域本发明是有关于测量处理器电源消耗状态的方法及系统，尤指一种利用一测量系统取得一电压调整器动作时的消耗电功率对照表，及该电压调整器与一处理器动作时的一总消耗电功率对照表，并利用该总消耗电功率对照表与该消耗电功率对照表，取得该处理器实际动作时的实际消耗电功率的方法。
背景技朮中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)主要负责计算机所有的运算，所以一开始中央处理器会发出以电流信号所形成的命令，去抓取运算指令与运算程序，然后再根据这些指令的内容去执行动作，每个指令事实上是由程序所创造出来的，再由这些指令来控制电流信号的转变与传递，当中央处理器在进行内部运算时，首先会利用其内的缓存器(Register)来进行运算，我们可以将缓存器视为是程序里的变量处理机制，这些机制可供中央处理器套上不同的数值以求得运算结果，而在中央处理器中，约有十数个不同功能的缓存器可供使用，并会将运算后的数值结果，再外传到内存或其它外围组件，由于，中央处理器内部的数据传输纯属电子传输，会比中央处理器外部包含机械式的数据传输来得快许多，因此，主机板通常会将中央处理器的外频与工作频率加以固定，以确立正确的传输速度。
于上述中的中央处理器的外频与工作频率，其速度的快慢皆用频率值来表示，频率值愈高，主机板的石英，其震荡频率则愈高，电流信号改变便会愈快，则速度也跟着加快，计算机内主要的震荡来自主机板上的“频率产生器”，其利用电流刺激石英震荡来计算时间，并驱使电流状态进行改变，每震荡一次，电流信号状态就会改变一次，又因为计算机的运作都是通过电流信号状态的传输，因此，震荡越快，电流信号的改变就越快，计算机运作也就越快。又，同一厂牌与等级的中央处理器，不管是工作频率或是外部频率，其频率值越高，速度就越快。频率产生器供应给中央处理器的频率值，称为中央处理器的工作频率(工作频率，也是供应给主机板上其它外围组件的频率值)，当电流信号进入中央处理器里面后，会自动将该电流作某个倍数的速率提升，而这才是中央处理器内部实际运作的频率，而电流信号一开始传送进来时的频率，便是外频，当然，信号要传送出去时也会按照所定的外频来传送出去。
再者，为提供中央处理器稳定的工作电压，同时也对计算机启动时电压的变化情况和时序作出了明确的要求，满足不同中央处理器的要求，减少人工干预的复杂性，英特尔(Intel)公司，专门为其所出产的中央处理器，制定电压调节模块(Voltage Regulator Module，简称VRM)的电压标准，主要作为主机板的直流转直流转换电路的控制，以根据电压调节模块制定的电源电路，简化稳压电路的电压控制设计，而且电压调节模块通过提供不同的工作电压到中央处理器，可令中央处理器产生不同的工作频率。
据上所述，在整个计算机系统中，中央处理器不仅是一核心组件，也是作动最为忙碌的组件，亦是该计算机系统中最耗电的组件，因此，如果中央处理器的电气特性不稳定，造成中央处理器的消耗电功率不正常，使得中央处理器的工作温度异常，将会降低中央处理器的执行效率，严重时还可能造成死机，因此，如何确保中央处理器维稳定的电压下动作，并确实地掌握中央处理器工作时的消耗功率，将对于中央处理器执行效率有相当的帮助，并可减少计算机系统死机的机会。
因此，一般计算机产品制造商的热流工程师和电源设计工程师，为能使其公司所制造的计算机系统，不致发生前述问题，通常需要测量电压调节模块的消耗电功率及计算机系统的电源供应器所实际输入电功率，将实际输入电功率与电压调节模块的消耗电功率相减后，用以取得中央处理器所消耗的电功率，或是在电压调节模块上加上一测量电路来测量流入中央处理器的实际电流量及电压值，用以取得中央处理器所消耗的实际电功率，再根据所取得的中央处理器的消耗电功率，进行计算机系统的散热设计，或电源供应方式的设计。
但上述两种方法，并无法很精准的测量到中央处理器实际运作时所消耗的电功率，且前述的第一种方法每测量一次后，即进行一次计算，对工程师而言是相当耗力费时的，而第二种方法虽然不须要再进行任何计算，但必须在每次测量后进行记录，仍是相当不便的，故，如何简化测量中央处理器的核心电压的流程，节省测量的时间，将是一件刻不容缓的事。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种“测量处理器电源消耗状态的方法及系统”，以期通过本发明的提出，能够对社会大众有所贡献。
本发明的一目的，是提供一种测量处理器电源消耗状态的方法，该方法是利用一测量系统建立该电路板的一虚拟负载单元于不同工作电压下，该电路板的一电压调整器在动作时的消耗电功率对照表，及当该处理器插接部在插接上该处理器时，利用该测量系统建立该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的一总消耗电功率对照表，通过对比该总消耗电功率对照表与该消耗电功率对照表中各相对的同一电压值下，各该总电功率与各该消耗电功率，由此取得该处理器各实际工作电压下的实际消耗电功率。
本发明的一目的，是提供一种测量处理器电源消耗状态的系统，该测量系统是连接在一电路板上，其可取得该电路板的一电压调整器在动作时的消耗电功率对照表，及当该处理器插接部在插接上该处理器时，该测量系统将建立该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的一总消耗电功率对照表，并可将该总消耗电功率对照表的各电压值的总电功率，减去该消耗电功率对照表中各相对的同一电压值的消耗电功率，即可得到该处理器各实际工作电压下的实际消耗电功率。
第1图是本发明的架构示意图。
第2图是本发明的动作流程图。
第3图是本发明的消耗电功率对照表。
第4图是本发明的总消耗电功率对照表。
具体实施例方式
本发明是一种测量处理器电源消耗状态的方法及系统，请参阅图1及图2所示，该方法是运用在一电路板1上，该电路板1(如主机板)上至少包括有一处理器插接部2及一电压调整器3(Voltage Regulator Module，简称VRM)，该处理器插接部2与电压调整器3间，透过该电路板1所设的电路相连接在一起，而该处理器插接部2设有一虚拟负载单元4，该虚拟负载单元4作为仿真一处理器5工作电压的工具，是利用一测量系统6串联在该电压调整器3上，取得该虚拟负载单元4虚拟该处理器5的各种工作电压时，该电压调整器3的消耗电功率，并建立该虚拟负载单元4在不同工作电压下，该电压调整器3动作时的消耗电功率对照表7(如图3所示)，又，当该处理器插接部2在插接上该处理器5后，可将该测量系统6串联在该电压调整器3与该处理器插接部2上，取得该电压调整器3与处理器5在实际工作时的总消耗电功率，并建立该处理器5在不同实际工作电压下，该电压调整器3与处理器5动作时的一总消耗电功率对照表8(如图4所示)，此时，将该总消耗电功率对照表8的各电压值的总电功率，减去该消耗电功率对照表7中各相对的同一电压值的消耗电功率，即可得到该处理器5各实际工作电压下的实际消耗电功率。
在本发明的一实施例中，当该虚拟负载单元4虚拟该处理器5的一工作电压后，该测量系统6先串联在该电压调整器3上，以便测量该虚拟负载单元4在不同工作电压下，该电压调整器3动作时的电流值及电压值，以利用所取得的电流值及电压值，计算出该电压调整器3所消耗的电功率，该虚拟负载单元4于虚拟该处理器5的不同工作电压时，再依上述步骤进行处理，用以建立该消耗电功率对照表7。
在该实施例中，当该处理器5在指定的一工作电压，进行工作后，该测量系统6将串联在该电压调整器3与处理器插接部2间，以便测量该处理器5在不同实际工作电压下，该电压调整器3与处理器5动作时的实际电流值及实际电压值，以利用所取得的实际电流值及实际电压值，计算出该电压调整器3与处理器5在实际工作时的总消耗电功率，该处理器5在指定的另一工作电压，进行工作后，该测量系统6将依上述步骤进行处理，以建立该处理器5在不同实际工作电压下，该电压调整器3与处理器5动作时的总消耗电功率对照表8。
在本发明中，该确认处理器电源消耗状态的测量系统6是包括一电源供应模块60、一切换开关61、一测量电路62及一主机63，其中该电源供应模块60是分别与该电路板1及该虚拟负载单元4相接，令该电路板1上所设的电子组件可正常工作，及令该虚拟负载单元4产生虚拟工作电压，该切换开关61则与该虚拟负载单元4相连接，令该切换开关61被切换后，该虚拟负载单元4可产生不同的虚拟工作电压，而该主机63是与该切换开关61及该测量电路62相接，令该切换开关61接收该主机63的命令后，并根据该命令进行切换动作，及该主机63可令该测量电路62串联在该电压调整器3上，或该主机63可令该测量电路62串联在该电压调整器3与处理器插接部2间，并可接收到该测量电路62所测得的电压调整器3动作时的电流值及电压值，建立该消耗电功率对照表7，及可接收到该测量电路62所测得的电压调整器3与处理器5动作时的实际电流值及实际电压值，建立该总消耗电功率对照表8，使得该主机63可根据该总消耗电功率对照表8及消耗电功率对照表7，计算出该处理器5的实际消耗电功率，并在该主机63所设的一显示器630显示出来。
以电路板1(如主机板)实际工作状态而言，该处理器5实际工作时，无论在执行何种程序或软件，是可被设定为高速工作频率、中速工作频率及低速工作频率等，而使该处理器5在各种工作电压(如12V、5V或3.3V)下工作，此时，通过上述方法，便可轻易的测量到该处理器的实际消耗电功率，并可达到下列几项优点(1)简化测量处理器5的电压(Vcore)的流程；(2)节省人工测量处理器5消耗电功的时间；(3)该电路板1的电压调整器，其电路不必被修改，即可测量到该处理器5的实际消耗电功率；(4)利用该测量系统6及自动测量流程，将可缩短测量时间；(5)该方法可用在计算机刚被启动，且在执行测试程序时，进行该处理器的实际消耗电功率的测量。
此外，该测量系统6测量到实际消耗电功率的数据，可经过实验获得一补偿值，用以补偿其它电子组件所消耗的电功率(如测量电路所消耗的电功率)，令该方法所测量的实际消耗电功率的数据，通过加入该补偿值进行计算后，可测量到更精准的实际消耗电功率。
权利要求
1.一种测量处理器电源消耗状态的方法，其特征在于该方法是运用在一电路板上，该电路板上至少包括有一处理器插接部及一电压调整器，该处理器插接部与电压调整器间，透过该电路板所设的电路相连接在一起，而该处理器插接部设有一虚拟负载单元，该虚拟负载单元作为仿真处理器工作电压的工具，该电路板并可与一测量系统相接，并依下列步骤进行处理，以确认处理器电源消耗状态将该测量系统串联在该电压调整器上，以取得该虚拟负载单元虚拟处理器的各种工作电压时，该电压调整器的消耗电功率，并建立该虚拟负载单元在不同工作电压下，该电压调整器动作时的消耗电功率对照表；而当该处理器插接部在插接上该处理器后，可将该测量系统串联在该电压调整器与该处理器插接部上，取得该电压调整器与处理器在实际工作时的总消耗电功率，并建立该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的一总消耗电功率对照表；利用该总消耗电功率对照表的各电压值的总电功率，减去该消耗电功率对照表中各相对的同一电压值的消耗电功率，即可得到该处理器各实际工作电压下的实际消耗电功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当该虚拟负载单元虚拟该处理器的一工作电压后，该测量系统先串联在该电压调整器上，以便测量该虚拟负载单元在不同工作电压下，该电压调整器动作时的电流值及电压值；再利用所取得的电流值及电压值，计算出该电压调整器所消耗的电功率；该虚拟负载单元于虚拟该处理器的不同工作电压时，再依上述步骤进行处理，用以建立该消耗电功率对照表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当该处理器在指定的一工作电压，进行工作后，该测量系统将串联在该电压调整器与处理器插接部间，以便测量该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的实际电流值及实际电压值；再利用所取得的实际电流值及实际电压值，计算出该电压调整器与处理器在实际工作时的总消耗电功率；该处理器在指定的另一工作电压，进行工作后，该测量系统将依上述步骤进行处理，以建立该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的总消耗电功率对照表。
4.一种测量处理器电源消耗状态的系统，其特征在于一主机，是可发出命令到与其连接的组件；一电源供应模块，是可与一电路板及该电路板所设的一虚拟负载单元相接，令该电路板上所设的电子组件可正常工作，及令该虚拟负载单元产生虚拟工作电压；一切换开关，该切换开关则与该虚拟负载单元及该主机相连接，该切换开关可接收该主机的命令，并根据该命令进行切换动作，且该切换开关被切换后，该虚拟负载单元可产生不同的虚拟工作电压；一测量电路，是与该主机相接，该测量电路可根据该主机的命令，而串联在该电路板所设的一电压调整器上，或串联在该电压调整器与处理器插接部间；而该测量电路是可测得的电压调整器动作时的电流值及电压值，并建立一消耗电功率对照表，及测得该电压调整器与处理器动作时的实际电流值及实际电压值，而建立一总消耗电功率对照表，使得该主机可根据该总消耗电功率对照表及消耗电功率对照表，计算出该处理器的实际消耗电功率。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于该测量系统测量到实际消耗电功率的数据，可加入一补偿值进行计算。
全文摘要
本发明揭示了一种测量处理器电源消耗状态的方法及系统，该方法是利用一测量系统串联在一电路板所设的一电压调整器上，用以建立该电路板的一虚拟负载单元于不同工作电压下，该电压调整器在动作时的消耗电功率对照表，及该处理器插接部在插接上该处理器后，该测量系统串联在该电压调整器与该处理器插接部上，建立该处理器在不同实际工作电压下，该电压调整器与处理器动作时的一总消耗电功率对照表，再将该总消耗电功率对照表的各电压值的总电功率，减去该消耗电功率对照表中各相对的同一电压值的消耗电功率，即可得到该处理器各实际工作电压下的实际消耗电功率。
文档编号G01R21/00GK101042415SQ200610034408
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者杨顺景, 郭俊鸿 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司, 神达电脑股份有限公司