专利名称：具节能扩充插槽的主机板及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种主机板，特别是涉及一种省电节能的具节能扩充插槽的主机板。
背景技术：
现在的一般个人计算机中，主要由主机板、适配卡及外围设备组成，其中主机板可 说是计算机系统的基础。在现今计算机主机板中，为了满足不同的应用需求，而有多种连接 界面技术，例如绘图卡的加速图形端口 (Accelerated Gr即hics Port, AGP)汇流技术、硬 盘储存装置的序列式AT嵌入接口 (Serial AT Attachment, SATA)，以及其它一般装置所使 用的外围控制器接口 (Peripheral Controllerlnterface， PCI)。 然而，许多追求高性能享受的游戏玩家，会使用多张扩充卡置于扩充插槽中以满 足需求，例如双显示卡，但是，并不是无时无刻都需要所有的扩充卡一起运作，像是文书处 理、浏览网页等都仅需要低阶的效能即可。此时，若仍维持两张显示卡的运作对于系统来说 是一种效能的浪费。 为了有效率的分配计算机系统的资源，目前现有的办法是根据系统所需的使用效 能，来调整闲置(idle)状态下的扩充卡的操作电压及频率，但是扩充卡操作的电压及频率 并不能无限制的下降，所以主机板的功率消耗顶多也只能下降为原本的60% -70%。而且， 在扩充卡闲置的状态下，扩充卡的电源并未完全关闭，因此期间仍有一定程度的电源消耗。 此外，在计算机处于开启的状态下，全部的扩充插槽都会被供电，导致没有插上扩充卡的插 槽也会消耗许多不必要的功率。 另一方面，目前现有的技术中，Nvidia公司曾经针对多显示卡的电源消耗问题 提出了一个hybrid power的技术，如图1所示，hybridpower的技术概念是当计算机系 统不需要高效能的显示输出时，控制单元90中的驱动程序会通过系统管理总线(System Management Bus,以下简称SMbus)去驱动扩充卡91上的电源控制芯片92将与电源93连 接的AND闸94关闭(即电源控制芯片92输出逻辑0)，以切断该系列扩充卡91的电源供应 信号，使得电源供应信号无法供电给扩充卡91，以达到省电的目的，但是该技术仍有几个限 制 1.主机板上必须要支持屏幕输出信号(VGA)的内建显示卡，原因在于当多个同系 列的扩充卡91同时置于扩充插槽时，驱动程序会因为无法辨认而将所有同系列的扩充卡 91一起关闭，所以若主机板上没有支持屏幕输出信号的内建显示卡，则会发生为了省电而 无屏幕输出如此本末倒置的问题。 2.主机板及扩充卡皆必须支持hybrid power技术才可达成该技术的功效。
再者，除了上述限制以外，即使外接扩充卡通过SMbus关闭扩充插槽上的扩充卡 的电源供应，惟其充其量仅为扩充插槽未供应任何电源至「扩充卡」上而已，并未真正克服 闲置「扩充插槽」的电源消耗问题。因此，尽管现有Nvidia虽欲以hybrid power的技术解 决限制扩充卡的电源消耗问题，惟其操作上仍具有诸多限制，且仍未真正解决闲置扩充插 槽的电耗问题，因此，如何增加主机板的使用弹性且又能达到省电的目的，遂成为本发明所
由此可见，上述现有的扩充插槽的主机板在产品结构、制造方法与使用上，显然仍 存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽 心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又 没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何 能创设一种新的具节能扩充插槽的主机板及其控制方法，实属当前重要研发课题之一，亦 成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的扩充插槽的主机板存在的缺陷，而提供一种新型
结构的具节能扩充插槽的主机板，所要解决的技术问题是使其可以弹性地节省功率消耗的 节能主机板。 本发明的另一目的在于，克服现有的扩充插槽的主机板存在的缺陷，而提供一种
新的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，所要解决的技术问题是使其可以节省功率消耗 的主机板节能方法。 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种具节能扩充插槽的主机板，其中至少一扩充插槽；一切换电路，连接该扩充插槽及一电 源，用以控制该电源是否提供给该扩充插槽的一电源接脚；及一控制器，连接该切换电路， 用以切换该切换电路的控制逻辑。 前述的具节能扩充插槽的主机板，其中该节能主机板还包含一内建显示卡，该切 换电路连接于该内建显示卡及该电源之间，并受该控制器控制是否电连接该内建显示卡与 该电源。 前述的具节能扩充插槽的主机板，其中该切换电路包括数量对应所述扩充插槽的
开关，所述开关分别对应连接于各该扩充插槽的该电源接脚及该电源之间。 前述的具节能扩充插槽的主机板，其中该控制器为一南桥芯片及一用于电源管理
的客制化芯片其中之一。 前述的具节能扩充插槽的主机板，其中所述扩充插槽为PCI或PCI-E插槽。 本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的
一种具节能扩充插槽的主机板的控制方法，该主机板具有至少一扩充插槽，该方法包含以
下步骤步骤a :侦测该扩充插槽的一输出效能是否低于一默认值；及步骤b :当该输出效
能低于一默认值时，传送一控制指令，以关闭该扩充插槽的电源接脚的电源供应。
前述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其中步骤b中，该控制指令是传送
至该主机板上的一控制器，以控制该扩充插槽的电源接脚的电源供应。 前述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其中步骤b中，该控制器是通过管 理总线及通用输入/输出其中之一传输一控制信号至一切换电路，用以通过该切换电路的 控制逻辑的切换，控制该扩充插槽的电源接脚的电源供应。 前述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其中步骤b中，还包含当该输出效 能低于一默认值时，通知一计算机使用者决定是否传送该控制指令。 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目
4的，本发明提供了一种具节能扩充插槽的主机板，其包含至少一扩充插槽、一切换电路及一 控制器，切换电路是连接扩充插槽及一 电源，用以控制该电源是否提供给扩充插槽，而控制 器则会控制切换电路选择各个扩充插槽是否与电源连接。该控制器为一用于电源管理的客 制芯片，但也可能是应用现有主机板上的其它控制芯片，如南桥芯片等。另外，该扩充插槽 为PCI或PCI-E插槽，且该切换电路中包括数量对应扩充插槽的开关，且每一个开关分别对 应连接于每一个扩充插槽及电源之间，此外，节能主机板还包含一内建显示卡，切换电路连 接于内建显示卡及电源之间，并根据控制器切换选择内建显示卡与电源连接与否。
本发明具节能扩充插槽的主机板的控制方法包含以下步骤，首先计算机系统会侦 测扩充插槽的一输出效能是否低于一默认值，且当该输出效能低于一默认值时，传送一控 制指令以关闭该扩充插槽的电源接脚的电源供应。较佳地，当该输出效能低于一默认值时， 计算机系统会通知计算机使用者决定是否传送控制指令，若使用者选择「是」，则控制器才 会根据该控制指令关闭该扩充插槽的一电源接脚。此外，控制指令是通过管理总线(System Management Bus， SMbus)传送至主机板上的一控制器，该控制器再借由SMbus及通用输入 /输出(GeneralPurpose I/0，GPI0)其中之一传输一控制信号以切换该切换电路的控制逻 辑。 借由上述技术方案，本发明具节能扩充插槽的主机板及其控制方法至少具有下列
优点及有益效果可以达到省电节能且在使用上相较于现有的主机板更为弹性。 综上所述，本发明一种具节能扩充插槽的主机板，其包含至少一扩充插槽、一切换
电路及一控制器，切换电路连接扩充插槽及一电源，用以控制该电源是否提供给扩充插槽，
而控制器则会控制切换电路选择各个扩充插槽是否与电源连接，借由适当地控制切换电
路，即可将不需要使用的扩充插槽关闭，如此可节省主机板的功率消耗。发明在技术上有显
著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是一电路示意图，说明现有Nvidia公司所提出的hybridpower技术；
图2是一电路方块图，说明本发明具节能扩充插槽的主机板的较佳实施例
图3是一电路示意图，说明主机板的切换电路的内部架构；
图4是一流程图，说明本发明具节能扩充插槽的主机板的控制方法。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具节能扩充插槽的主机板及其控制方法其具体实 施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。 请参阅图2所示，为本发明具节能扩充插槽的主机板的较佳实施例，该主机板1包 含至少一扩充插槽2、一切换电路3及一控制器4，切换电路3连接于每一个扩充插槽2及 一电源5，用以控制该电源5是否提供给扩充插槽2，而控制器4则会控制切换电路3选择是否供给电源5的电力给各该扩充插槽2。 在本实施例中，主机板1具有三个扩充插槽21、22、23，可以是外围控制器接口 (Peripheral Controller Interface,PCI) 、PCI-Express接口或是任何可使外围装置与主 机板l连接的接口。这些扩充插槽21、22、23可供网络卡、绘图卡、显示卡等扩充卡(图未 示)插置于其中，使得所述扩充卡可与本实施例的主机板l电连接。每一个扩充插槽21、 22、23的电源接脚(其中包含一12V接脚与一3.3V接脚)皆连接于切换电路3并通过切换 电路3与提供12V及3. 3V的电源5电连接，也就是说，每一个扩充插槽21 、22、23都必须经 由切换电路3的切换控制才能获得来自于电源5的电力。 请配合参阅图3所示，为切换电路3的内部架构示意图，该切换电路3包括与扩 充插槽21、22、23数量对应的开关31、32、33，每一个开关31、32、33的第一端311、321、 331分别对应电连接于扩充插槽21、22、23的电源接脚，而每一个开关31、32、33的第二端 312、322、332皆电连接于电源5，其中该电源是计算机系统的电源供应器(图未示)提供 至该主机板1的主机板电源。而开关31、32、33是由控制器4通过系统管理总线(System Management Bus, SMbus)或是通用输入/输出(General Purpose 1/0， GPIO)所控制。
本实施例的控制器4为一南桥芯片组(chipset)(也可能是用于电源管理的一客 制芯片或Super I/O等)，用于针对使用者的工作状态，适当地控制切换电路3中开关31、 32、33的开启或关闭。参阅图4，其是为本发明具节能扩充插槽的主机板1的控制方法，首 先步骤81，当计算机系统侦测到系统的某一扩充卡的使用率低于一默认值时，控制器4会 收到一控制指令，并执行步骤82。举例来说，若主机板l的扩充插槽21、22插置有二张相同 的显示卡(扩充插槽23上无插置扩充卡)，当其中一张显示卡的使用率低于一默认值(例 如50% )时，即表示使用者在使用文书处理、浏览网页或其它消耗较低硬件效能的操作， 则处理单元会发出控制指令至控制器4，并驱使控制器4执行步骤82。
在步骤82中，计算机系统会通过使用者接口 (User Interface, UI)及/或通过基 本输入/输出系统(Basic 1/0 System, BIOS)通知计算机使用者决定是否传送控制指令， 若是则执行步骤83。 步骤83，控制器4根据控制指令决定是否关闭供给至扩充插槽的电力。以上述例 子来说，控制器4在接收到控制指令后会发送一控制信号至切换电路3，以切换该切换电路 3的控制逻辑而将扩充插槽21 (或扩充插槽22)及扩充插槽23关掉，使电源5停止供电给 扩充插槽21、23以节省功率消耗；相反地，当计算机系统侦测到需要较高硬件效能的输出 时，例如在线游戏或3D绘图等，即会发出控制指令至控制器4，使得控制器4根据该控制 指令控制切换电路3将连接电源5与二扩充插槽21、22的开关都关闭，使两个显示卡可以 同时工作，以获得更大的效能而呈现更好的效能输出。 借由计算机系统侦测主机板1在工作时的工作效能或负载(loading)来决定发出 何种控制指令给控制器4夕卜，也可以让使用者依个人需求而发出控制指令，以控制扩充槽 电源的开启与关闭。例如可以在计算机韧体设定程序或操作系统的硬件设定程序中新增一 扩充插槽电源控制的选项，该选项中可列出所有扩充插槽的设定，使用者可以通过该韧体 或操作系统设定程序去选择暂时开启(或关闭)某一 (或某些)扩充插槽，以依照使用者 的需求而发出控制指令给控制器4，而不局限于只在侦测到扩充槽的低效能操作时才关闭
扩充槽。
当然，使用者也可以通过另外开发的一种控制扩充插槽电源的软件操作接口，来 选择是否要将主机板1的扩充插槽2的电源开启或关闭，再针对使用者的选择而发出控制 指令至控制器4。因此，可使计算机系统发出主机板扩充槽的电源控制指令的方式很多，设 计者可依使用者的需要或需求而改变，不以本实施例为限。 再者，如图2所示，本实施例的具节能扩充插槽的主机板1可以还包含一内建(on board)显示卡6，该内建显示卡6的电源接脚(包含一高压12V接脚与一低压3. 3V接脚) 也通过切换电路3与电源5连接，如同上述扩充插槽2 —般，在控制器4接收到控制指令后， 会控制切换电路3中连接内建显示卡6与电源5的开关开启或关闭，以决定是否供电给内 建显示卡6。此外，若主机板l已使用外接显示卡时，通常会关闭内建显示卡6，原因在于， 外接显示卡的效能一般来说会优于内建显示卡6，然而，在使用者仅使用较低硬件效能的处 理时，控制器4才会开启内建显示卡6并关闭所有的外接显示卡，以节省主机板1的功率消 耗。 当然，不只是内建显示卡6，内建网络卡或是内建声卡等内建于主机板上的芯片， 这些芯片的电源接脚也可通过切换电路3与电源5连接，而受到控制器4的控制并适时得 到或停止得到来自于电源5的电力，因此，此种因应系统运作效率或使用者需求而通过控 制器4控制主机板上的组件或芯片被供电与否，以达到节能目的的控制方法皆应属本专利 的范围，不以本实施例的内建显示卡6为限。 值得一提的是，本实施例的主机板1是利用切换电路3直接控制扩充插槽2 (或内 建显示卡6)被供电与否，因此，不会使插置于扩充插槽2中的扩充卡受限于特定厂商的扩 充卡，只要该扩充卡的规格符合扩充插槽2(即能够插置于扩充插槽2中)即可，并不会如 现有一般，主机板与扩充卡皆必须支持同一家厂商的技术(例如Nvidia的hybridpower 技术)才能达到省电节能的功效，所以本实施例的节能主机板1相比于现有技术在使用上 更为弹性。 综上所述，本发明具节能扩充插槽的主机板1通过一个连接于扩充插槽2与电源
5之间的切换电路3，并利用控制器4适当地控制切换电路3，使得扩充插槽2可以依主机
板1的使用率或使用者的需求，适当地受电源5供电或不供电，如此一来，主机板1可以避
免许多不必要的功率消耗而达到省电节能的功效，此外，主机板1与装设于其中的扩充卡
皆不需特别支持同一家厂商的技术，更增加了主机板1使用上的弹性。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽
然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人
员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更
动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的
技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案
的范围内。
权利要求
一种具节能扩充插槽的主机板，其特征在于至少一扩充插槽；一切换电路，连接该扩充插槽及一电源，用以控制该电源是否提供给该扩充插槽的一电源接脚；及一控制器，连接该切换电路，用以切换该切换电路的控制逻辑。
2. 如权利要求1所述的具节能扩充插槽的主机扳，其特征在于该节能主机板还包含 一内建显示卡，该切换电路连接于该内建显示卡及该电源之间，并受该控制器控制是否电 连接该内建显示卡与该电源。
3. 如权利要求1所述的具节能扩充插槽的主机板，其特征在于该切换电路包括数量 对应所述扩充插槽的开关，所述开关分别对应连接于各该扩充插槽的该电源接脚及该电源 之间。
4. 如权利要求1所述的具节能扩充插槽的主机板，其特征在于该控制器为一南桥芯 片及一用于电源管理的客制化芯片其中之一。
5. 如权利要求1所述的具节能扩充插槽的主机板，其特征在于所述扩充插槽为PCI或PCI-E插槽。
6. —种具节能扩充插槽的主机板的控制方法，该主机板具有至少一扩充插槽，该方法包含以下步骤步骤a :侦测该扩充插槽的一输出效能是否低于一默认值；及步骤b :当该输出效能低于一默认值时，传送一控制指令，以关闭该扩充插槽的电源接 脚的电源供应。
7. 如权利要求6所述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其特征在于其步骤b 中，该控制指令是传送至该主机板上的一控制器，以控制该扩充插槽的电源接脚的电源供应。
8. 如权利要求7所述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其特征在于其步骤b 中，该控制器是通过管理总线及通用输入/输出其中之一传输一控制信号至一切换电路， 用以通过该切换电路的控制逻辑的切换，控制该扩充插槽的电源接脚的电源供应。
9. 如权利要求6所述的具节能扩充插槽的主机板的控制方法，其特征在于其步骤b 中，还包含当该输出效能低于一默认值时，通知一计算机使用者决定是否传送该控制指令。
全文摘要
本发明是有关于一种具节能扩充插槽的主机板及其控制方法，具有节能扩充插槽的主机板，其包含至少一扩充插槽、一切换电路及一控制器，切换电路连接扩充插槽及一电源，用以控制该电源是否提供给扩充插槽，而控制器则会控制切换电路选择各个扩充插槽是否与电源连接，借由适当地控制切换电路，即可将不需要使用的扩充插槽关闭，如此可节省主机板的功率消耗。
文档编号G06F1/16GK101770276SQ20091000011
公开日2010年7月7日 申请日期2009年1月5日 优先权日2009年1月5日
发明者江宜东 申请人:宏碁股份有限公司