专利名称：加速启动装置、具有该装置的计算机系统及其启动方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机系统及其启动方法，特别涉及一种具有加速启动装置的计 算机系统及其启动方法。
背景技术：
计算机系统访问硬盘的速度往往远远慢于访问内存的速度，正因如此计算机的发 明者才发明了内存，由它作为CPU (Central processing unit，中央处理器)与硬盘之间的 缓冲，由此计算机系统就形成了 CPU、处理器缓存、内存、硬盘这样的四级存储结构。由于硬盘的机械结构，在CPU高速发展的今天，整个计算机系统的处理速度很大 程度上受到硬盘的限制。即使拥有顶级的双核处理器以及顶级的双显卡，大型游戏漫长的 加载过程也使玩家急不可耐，就连Photoshop、Outlook这样的软件也需要花费数秒的启动 时间。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种加速启动装置以及具有该装置的计算机系统及其 启动方法。一计算机系统，包括一 CPU、一北桥芯片、一内存模组、一南桥芯片以及一加速启动 装置，所述加速启动装置包括一动态随机存储器、一供电切换电路、一电池、一控制芯片及 一与所述南桥芯片相连的PCI-E接口，所述动态随机存储器内存储应用程序或操作系统， 所述供电切换电路用于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后为所述动态随机存储器 提供工作电压，所述控制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI-E 接口通过控制芯片与动态随机存储器相连，当要启动所述应用程序或操作系统时，所述动 态随机存储器内的应用程序或操作系统的相关数据依序通过所述PCI-E接口、南桥芯片以 及北桥芯片被传送至所述内存模组中。一种计算机系统的启动方法，所述计算机系统包括一 CPU、一北桥芯片、一内存模 组、一南桥芯片以及一加速启动装置，所述加速启动装置包括一动态随机存储器、一供电切 换电路、一电池、一控制芯片及一与所述南桥芯片相连的PCI-E接口，所述供电切换电路用 于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后为所述动态随机存储器提供工作电压，所述控 制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI-E接口通过控制芯片与 动态随机存储器相连；所述计算机系统的启动方法包括以下步骤将应用程序存储至所述动态随机存储器内；将所述动态随机存储器内的应用程序载入到内存模组中；以及所述CPU从内存模组中读取并执行载入的应用程序。一种加速启动装置，包括一动态随机存储器、一供电切换电路、一电池、一控制芯 片及一 PCI-E接口，所述供电切换电路用于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后输出
4给所述动态随机存储器，以为所述动态随机存储器提供工作电压；所述动态随机存储器用 于存储若干应用程序或操作系统；所述控制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/ 写动作；所述PCI-E接口通过控制芯片与动态随机存储器相连，用于将动态随机存储器内 的应用程序或操作系统的相关数据传送至一计算机系统中。上述加速启动装置通过将应用程序或操作系统安装至动态随机存储器中，在需要 执行的时候直接由CPU从动态随机存储器中将应用程序或操作系统载入到内存模组中，之 后由所述CPU从内存模组中读取并执行应用程序或操作系统，由于动态随机存储器具有较 快的读取速度，因此，具有上述加速启动装置的计算机系统及其启动方法能较快的启动应 用程序或者操作系统。
图1为本发明具有加速启动装置的计算机系统的第一较佳实施方式的方框图。图2为图1中加速启动装置的较佳实施方式的方框图。图3为本发明具有加速启动装置的计算机系统的启动方法的第一较佳实施方式 的流程图。图4为本发明具有加速启动装置的计算机系统的第二较佳实施方式的方框图。图5为本发明具有加速启动装置的计算机系统的启动方法的第二较佳实施方式 的流程图。
具体实施例方式下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。请参考图1，本发明具有加速启动装置的计算机系统100的第一较佳实施方式包 括一 CPU20、一南桥芯片22、一内存模组24、一北桥芯片26、一硬盘28及一加速启动装置1。 所述计算机系统100能较快的启动应用程序或者操作系统。所述北桥芯片26与CPU20、内存模组24及南桥芯片22相连，所述南桥芯片22还 与所述硬盘28及加速启动装置1相连。所述计算机系统100中安装有操作系统(Windows、 Linux或者Mac OS)，操作系统中包括一驱动软件，其类似现有的USB驱动软件，主要用于使 得操作系统能识别所述加速启动装置1。请参考图2，所述加速启动装置1包括一动态随机存储器(Dynamic Random-Access Memory, DRAM) 10、一供电切换电路 12、一电池 14、一控制芯片 16 及一 PCI-E (Peripheral Component Interconnect Express,高速夕卜设部件互连标准)接口 18。 所述PCI-E接口 18、控制芯片16、动态随机存储器10、供电切换电路12以及电池14顺序相 连，所述供电切换电路12还与所述PCI-E接口 18相连。所述供电切换电路12用于将电池14及PCI-E接口 18的电压转换处理之后输出 给所述动态随机存储器10，以为所述动态随机存储器10提供工作电压。本实施方式中，所 述供电切换电路12可设计为当所述PCI-E接口 18上有电压，即计算机系统100工作时，所 述供电切换电路12即转换处理所述PCI-E接口 18的电压并将其输出给所述动态随机存储 器10 ；当所述PCI-E接口 18上没有电压，即计算机系统100停止工作时，所述供电切换电 路12即转换处理所述电池14的电压并将其输出给所述动态随机存储器10，如此即可防止所述动态随机存储器10内的资料在计算机系统100停止工作时丢失。另外，其他实施方式 中，所述加速启动装置1还可包括一充电电路19，其连接于所述PCI-E接口 18与电池14之 间，当所述计算机系统100工作时，可利用系统电源对电池14进行充电。所述PCI-E接口 18通过控制芯片16与动态随机存储器10相连，还与所述南桥芯 片22相连，所述PCI-E接口 18用于将动态随机存储器10的数据，如操作系统或应用程序 依序通过所述南桥芯片22、北桥芯片26传送至内存模组24中，之后由CPU20直接从内存模 组24中读取该数据。所述控制芯片16则用于控制所述动态随机存储器10的数据读/写 动作，其功能类似于现有计算机系统100中的内存控制器。当所述计算机系统100在完成启动进入到操作系统之后，操作系统通过所述驱动 软件即可识别所述加速启动装置1，并将其当作一硬盘装置。当操作系统识别所述加速启动装置1之后，用户可将相应的应用程序，如 Photoshop程序安装至所述加速启动装置1的动态随机存储器10内。本实施方式中，所述 动态随机存储器10与现有的DDR内存结构相同，其容量越大，用户所能安装的应用程序就 越多。安装完成之后，当接收到执行Photoshop程序的指令时，所述动态随机存储器10 中的Photoshop程序即依序通过所述南桥芯片22、北桥芯片26被载入到内存模组24中， 之后所述CPU20从内存模组24中读取并执行Photoshop程序，即可完成启动Photoshop程 序。由于动态随机存储器10的读取速度明显快于硬盘28，数据传输速度也快于硬盘28，因 此，所述CPU20将数据从所述动态随机存储器10中加载至内存模组24所耗费的时间明显 小于将数据从所述硬盘28中加载至内存模组24所耗费的时间，即启动Photoshop的速度 明显加快。请参考图3，本发明具有加速启动装置的计算机系统的启动方法的第一较佳实施 方式包括以下步骤步骤Sl 将相应的数据，如Photoshop程序存储至所述加速启动装置1的动态随 机存储器10内。步骤S2 将所述动态随机存储器10内的Photoshop程序载入到内存模组24中。步骤S3 所述CPU20从内存模组24中读取并执行Photoshop程序，即可完成启动 Photoshop 禾呈序。作为本发明的进一步改进，请继续参考图4，本发明具有所述加速启动装置1的计 算机系统的第二较佳实施方式包括所述CPU20、南桥芯片22、内存模组24、北桥芯片26、硬 盘28、一 BIOS (Basic Input Output System，基本输入输出系统)芯片32及所述加速启动 装置1。本实施方式中，所述BIOS芯片32可通过所述加速启动装置1的控制芯片16识别 所述动态随机存储器10。也就是说，当所述加速启动装置1安装于计算机系统之后，BIOS 芯片32即可识别所述加速启动装置1，因此，用户即可将操作系统安装于所述动态随机存 储器10中。在安装操作系统至所述加速启动装置1时，必须载入所述驱动软件，从而使得 操作系统可识别所述加速启动装置1，并将其当作一硬盘装置。其后的安装过程与将操作系 统正常安装至硬盘28时无异。安装完成之后，用户即可在BIOS界面中的启动顺序中将硬盘设置为第一启动顺序。如此，当用户再次开机时，计算机系统即会从所述加速启动装置1开始启动，所述CPU20 将会通过北桥芯片26、南桥芯片22以及PCI-E18接口从所述动态随机存储器10中读取操 作系统的系统数据，并将其载入到内存模组24中。之后，所述CPU20即可通过所述北桥芯 片26从所述内存模组24中读取操作系统的系统数据并进行处理，以完成快速启动。当启 动失败时方从位于第二启动顺序的硬件，如从光驱启动。请参考图5，本发明具有加速启动装置的计算机系统的启动方法的第二较佳实施 方式包括以下步骤步骤Sll 将操作系统程序安装至所述加速启动装置1的动态随机存储器10内。步骤S12 在BIOS界面中，将硬盘设置为第一启动顺序。步骤S13 所述CPU20启动所述BIOS芯片32内部存储的程序，以进行POST (Power On Self Test，加电自检)，其中POST的主要任务是检测整个计算机系统中的一些关键设 备，如内存和显卡等，是否存在和能否正常工作。步骤S14 所述BIOS芯片32查找计算机系统中关键设备的BIOS，并调用该设备的 初始化代码，以完成该设备的初始化。步骤S15 所述BIOS芯片32检测计算机系统中标准硬件设备，如硬盘28、光驱、键 盘等，并为其分配中断等资源。上述步骤S13-S15为一般计算机系统启动时的通用步骤，故在此不进行详细的说明。步骤S16 所述CPU20通过北桥芯片26、南桥芯片22以及PCI-E接口 18直接从所 述动态随机存储器10中读取操作系统的系统数据，并将其载入到内存模组24中。步骤S17 所述CPU20通过北桥芯片26读取内存模组24中的操作系统的系统数 据，并对操作系统，如Windows系列、Linux或者Mac的系统数据进行初始化。此时，对所述 计算机系统的启动完成。上述加速启动装置通过将应用程序或操作系统安装至动态随机存储器中，在需要 执行的时候直接由CPU从动态随机存储器中将应用程序或操作系统载入到内存模组中，之 后由所述CPU从内存模组中读取并执行应用程序或操作系统，由于动态随机存储器具有较 快的读取速度，因此，具有上述加速启动装置的计算机系统及其启动方法能较快的启动应 用程序或者操作系统。
权利要求
一计算机系统，包括一CPU、一北桥芯片、一内存模组、一南桥芯片以及一加速启动装置，所述加速启动装置包括一动态随机存储器、一供电切换电路、一电池、一控制芯片及一与所述南桥芯片相连的PCI E接口，所述动态随机存储器内存储应用程序或操作系统，所述供电切换电路用于将电池或PCI E接口的电压转换处理之后为所述动态随机存储器提供工作电压，所述控制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI E接口通过控制芯片与动态随机存储器相连，当要启动所述应用程序或操作系统时，所述动态随机存储器内的应用程序或操作系统的相关数据依序通过所述PCI E接口、南桥芯片以及北桥芯片被传送至所述内存模组中。
2.如权利要求1所述的计算机系统，其特征在于所述计算机系统还包括一BIOS芯 片，所述BIOS芯片用于通过所述加速启动装置的控制芯片识别所述动态随机存储器。
3.如权利要求1所述的计算机系统，其特征在于所述加速启动装置还包括一充电电 路，所述充电电路连接于所述PCI-E接口与电池之间，用于为所述电池充电。
4.一种计算机系统的启动方法，所述计算机系统包括一 CPU、一北桥芯片、一内存模 组、一南桥芯片以及一加速启动装置，所述加速启动装置包括一动态随机存储器、一供电切 换电路、一电池、一控制芯片及一与所述南桥芯片相连的PCI-E接口，所述供电切换电路用 于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后为所述动态随机存储器提供工作电压，所述控 制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI-E接口通过控制芯片与 动态随机存储器相连；所述计算机系统的启动方法包括以下步骤将应用程序存储至所述动态随机存储器内；将所述动态随机存储器内的应用程序载入到内存模组中；以及所述CPU从内存模组中读取并执行载入的应用程序。
5.一种计算机系统的启动方法，所述计算机系统包括一 CPU、一北桥芯片、一内存模 组、一南桥芯片、一加速启动装置以及一 BIOS芯片，所述加速启动装置包括一动态随机存 储器、一供电切换电路、一电池、一控制芯片及一与所述南桥芯片相连的PCI-E接口，所述 供电切换电路用于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后为所述动态随机存储器提供 工作电压，所述控制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI-E接口 通过控制芯片与动态随机存储器相连；所述BIOS芯片用于通过所述加速启动装置的控制 芯片识别所述动态随机存储器；所述计算机系统的启动方法包括以下步骤 将操作系统安装至所述动态随机存储器内； 在BIOS界面中，将硬盘设置为第一启动顺序； 所述CPU启动所述BIOS芯片内部存储的程序，以进行加电自检； 所述BIOS芯片查找计算机系统中关键设备的BIOS，并调用所述关键设备的初始化代 码，以完成关键设备的初始化所述BIOS芯片检测计算机系统中标准硬件设备，并为其分配 中断等资源；所述CPU通过PCI-E接口直接从所述动态随机存储器中读取操作系统的系统数据，并 将其载入到内存模组中；以及所述CPU读取内存模组中的操作系统的系统数据，并对操作系统的系统数据进行初始化。
6.如权利要求5所述的启动方法，其特征在于所述操作系统为Windows、Linux或者Mac ο
7.一种加速启动装置，包括一动态随机存储器、一供电切换电路、一电池、一控制芯片 及一 PCI-E接口，所述供电切换电路用于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后输出给 所述动态随机存储器，以为所述动态随机存储器提供工作电压；所述动态随机存储器用于 存储若干应用程序或操作系统；所述控制芯片用于控制所述动态随机存储器的数据读/写 动作；所述PCI-E接口通过控制芯片与动态随机存储器相连，用于将动态随机存储器内的 应用程序或操作系统的相关数据传送至一计算机系统中。
8.如权利要求7所述的加速启动装置，其特征在于所述加速启动装置还包括一充电 电路，所述充电电路连接于所述PCI-E接口与电池之间，用于为所述电池充电。
全文摘要
一计算机系统，包括CPU、北桥芯片、内存模组、南桥芯片以及加速启动装置，所述加速启动装置包括动态随机存储器、供电切换电路、电池、控制芯片及与南桥芯片相连的PCI-E接口，所述动态随机存储器内存储应用程序或操作系统，所述供电切换电路用于将电池或PCI-E接口的电压转换处理之后为动态随机存储器提供工作电压，所述控制芯片用于控制动态随机存储器的数据读/写动作，所述PCI-E接口通过控制芯片与动态随机存储器相连，当要启动应用程序或操作系统时，所述动态随机存储器内的应用程序或操作系统的相关数据依序通过PCI-E接口、南桥芯片以及北桥芯片被传送至内存模组中。所述计算机系统可加速应用程序或者操作系统的启动。
文档编号G06F9/445GK101957762SQ200910304350
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者叶宗德 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司