專利名稱：具節能擴充插槽的主機板及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種主機板，特別是涉及一種省電節能的具節能擴充插槽的主機板。
背景技術：
現在的一般個人計算機中，主要由主機板、適配卡及外圍設備組成，其中主機板可 說是計算機系統的基礎。在現今計算機主機板中，為了滿足不同的應用需求，而有多種連接 界面技術，例如繪圖卡的加速圖形端口 (Accelerated Gr即hics Port, AGP)匯流技術、硬 盤儲存裝置的序列式AT嵌入接口 (Serial AT Attachment, SATA)，以及其它一般裝置所使 用的外圍控制器接口 (Peripheral Controllerlnterface， PCI)。 然而，許多追求高性能享受的游戲玩家，會使用多張擴充卡置于擴充插槽中以滿 足需求，例如雙顯示卡，但是，并不是無時無刻都需要所有的擴充卡一起運作，像是文書處 理、瀏覽網頁等都僅需要低階的效能即可。此時，若仍維持兩張顯示卡的運作對于系統來說 是一種效能的浪費。 為了有效率的分配計算機系統的資源，目前現有的辦法是根據系統所需的使用效 能，來調整閑置(idle)狀態下的擴充卡的操作電壓及頻率，但是擴充卡操作的電壓及頻率 并不能無限制的下降，所以主機板的功率消耗頂多也只能下降為原本的60% -70%。而且， 在擴充卡閑置的狀態下，擴充卡的電源并未完全關閉，因此期間仍有一定程度的電源消耗。 此外，在計算機處于開啟的狀態下，全部的擴充插槽都會被供電，導致沒有插上擴充卡的插 槽也會消耗許多不必要的功率。 另一方面，目前現有的技術中，Nvidia公司曾經針對多顯示卡的電源消耗問題 提出了一個hybrid power的技術，如圖1所示，hybridpower的技術概念是當計算機系 統不需要高效能的顯示輸出時，控制單元90中的驅動程序會通過系統管理總線(System Management Bus,以下簡稱SMbus)去驅動擴充卡91上的電源控制芯片92將與電源93連 接的AND閘94關閉(即電源控制芯片92輸出邏輯0)，以切斷該系列擴充卡91的電源供應 信號，使得電源供應信號無法供電給擴充卡91，以達到省電的目的，但是該技術仍有幾個限 制 1.主機板上必須要支持屏幕輸出信號(VGA)的內建顯示卡，原因在于當多個同系 列的擴充卡91同時置于擴充插槽時，驅動程序會因為無法辨認而將所有同系列的擴充卡 91一起關閉，所以若主機板上沒有支持屏幕輸出信號的內建顯示卡，則會發生為了省電而 無屏幕輸出如此本末倒置的問題。 2.主機板及擴充卡皆必須支持hybrid power技術才可達成該技術的功效。
再者，除了上述限制以外，即使外接擴充卡通過SMbus關閉擴充插槽上的擴充卡 的電源供應，惟其充其量僅為擴充插槽未供應任何電源至「擴充卡」上而已，并未真正克服 閑置「擴充插槽」的電源消耗問題。因此，盡管現有Nvidia雖欲以hybrid power的技術解 決限制擴充卡的電源消耗問題，惟其操作上仍具有諸多限制，且仍未真正解決閑置擴充插 槽的電耗問題，因此，如何增加主機板的使用彈性且又能達到省電的目的，遂成為本發明所
由此可見，上述現有的擴充插槽的主機板在產品結構、制造方法與使用上，顯然仍 存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡 心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品及方法又 沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何 能創設一種新的具節能擴充插槽的主機板及其控制方法，實屬當前重要研發課題之一，亦 成為當前業界極需改進的目標。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有的擴充插槽的主機板存在的缺陷，而提供一種新型
結構的具節能擴充插槽的主機板，所要解決的技術問題是使其可以彈性地節省功率消耗的 節能主機板。 本發明的另一目的在于，克服現有的擴充插槽的主機板存在的缺陷，而提供一種
新的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，所要解決的技術問題是使其可以節省功率消耗 的主機板節能方法。 本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的 一種具節能擴充插槽的主機板，其中至少一擴充插槽；一切換電路，連接該擴充插槽及一電 源，用以控制該電源是否提供給該擴充插槽的一電源接腳；及一控制器，連接該切換電路， 用以切換該切換電路的控制邏輯。 前述的具節能擴充插槽的主機板，其中該節能主機板還包含一內建顯示卡，該切 換電路連接于該內建顯示卡及該電源之間，并受該控制器控制是否電連接該內建顯示卡與 該電源。 前述的具節能擴充插槽的主機板，其中該切換電路包括數量對應所述擴充插槽的
開關，所述開關分別對應連接于各該擴充插槽的該電源接腳及該電源之間。 前述的具節能擴充插槽的主機板，其中該控制器為一南橋芯片及一用于電源管理
的客制化芯片其中之一。 前述的具節能擴充插槽的主機板，其中所述擴充插槽為PCI或PCI-E插槽。 本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的
一種具節能擴充插槽的主機板的控制方法，該主機板具有至少一擴充插槽，該方法包含以
下步驟步驟a :偵測該擴充插槽的一輸出效能是否低于一默認值；及步驟b :當該輸出效
能低于一默認值時，傳送一控制指令，以關閉該擴充插槽的電源接腳的電源供應。
前述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其中步驟b中，該控制指令是傳送
至該主機板上的一控制器，以控制該擴充插槽的電源接腳的電源供應。 前述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其中步驟b中，該控制器是通過管 理總線及通用輸入/輸出其中之一傳輸一控制信號至一切換電路，用以通過該切換電路的 控制邏輯的切換，控制該擴充插槽的電源接腳的電源供應。 前述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其中步驟b中，還包含當該輸出效 能低于一默認值時，通知一計算機使用者決定是否傳送該控制指令。 本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為達到上述目
4的，本發明提供了一種具節能擴充插槽的主機板，其包含至少一擴充插槽、一切換電路及一 控制器，切換電路是連接擴充插槽及一 電源，用以控制該電源是否提供給擴充插槽，而控制 器則會控制切換電路選擇各個擴充插槽是否與電源連接。該控制器為一用于電源管理的客 制芯片，但也可能是應用現有主機板上的其它控制芯片，如南橋芯片等。另外，該擴充插槽 為PCI或PCI-E插槽，且該切換電路中包括數量對應擴充插槽的開關，且每一個開關分別對 應連接于每一個擴充插槽及電源之間，此外，節能主機板還包含一內建顯示卡，切換電路連 接于內建顯示卡及電源之間，并根據控制器切換選擇內建顯示卡與電源連接與否。
本發明具節能擴充插槽的主機板的控制方法包含以下步驟，首先計算機系統會偵 測擴充插槽的一輸出效能是否低于一默認值，且當該輸出效能低于一默認值時，傳送一控 制指令以關閉該擴充插槽的電源接腳的電源供應。較佳地，當該輸出效能低于一默認值時， 計算機系統會通知計算機使用者決定是否傳送控制指令，若使用者選擇「是」，則控制器才 會根據該控制指令關閉該擴充插槽的一電源接腳。此外，控制指令是通過管理總線(System Management Bus， SMbus)傳送至主機板上的一控制器，該控制器再借由SMbus及通用輸入 /輸出(GeneralPurpose I/0，GPI0)其中之一傳輸一控制信號以切換該切換電路的控制邏 輯。 借由上述技術方案，本發明具節能擴充插槽的主機板及其控制方法至少具有下列
優點及有益效果可以達到省電節能且在使用上相較于現有的主機板更為彈性。 綜上所述，本發明一種具節能擴充插槽的主機板，其包含至少一擴充插槽、一切換
電路及一控制器，切換電路連接擴充插槽及一電源，用以控制該電源是否提供給擴充插槽，
而控制器則會控制切換電路選擇各個擴充插槽是否與電源連接，借由適當地控制切換電
路，即可將不需要使用的擴充插槽關閉，如此可節省主機板的功率消耗。發明在技術上有顯
著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1是一電路示意圖，說明現有Nvidia公司所提出的hybridpower技術；
圖2是一電路方塊圖，說明本發明具節能擴充插槽的主機板的較佳實施例
圖3是一電路示意圖，說明主機板的切換電路的內部架構；
圖4是一流程圖，說明本發明具節能擴充插槽的主機板的控制方法。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合 附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的具節能擴充插槽的主機板及其控制方法其具體實 施方式、結構、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。 請參閱圖2所示，為本發明具節能擴充插槽的主機板的較佳實施例，該主機板1包 含至少一擴充插槽2、一切換電路3及一控制器4，切換電路3連接于每一個擴充插槽2及 一電源5，用以控制該電源5是否提供給擴充插槽2，而控制器4則會控制切換電路3選擇是否供給電源5的電力給各該擴充插槽2。 在本實施例中，主機板1具有三個擴充插槽21、22、23，可以是外圍控制器接口 (Peripheral Controller Interface,PCI) 、PCI-Express接口或是任何可使外圍裝置與主 機板l連接的接口。這些擴充插槽21、22、23可供網絡卡、繪圖卡、顯示卡等擴充卡(圖未 示)插置于其中，使得所述擴充卡可與本實施例的主機板l電連接。每一個擴充插槽21、 22、23的電源接腳(其中包含一12V接腳與一3.3V接腳)皆連接于切換電路3并通過切換 電路3與提供12V及3. 3V的電源5電連接，也就是說，每一個擴充插槽21 、22、23都必須經 由切換電路3的切換控制才能獲得來自于電源5的電力。 請配合參閱圖3所示，為切換電路3的內部架構示意圖，該切換電路3包括與擴 充插槽21、22、23數量對應的開關31、32、33，每一個開關31、32、33的第一端311、321、 331分別對應電連接于擴充插槽21、22、23的電源接腳，而每一個開關31、32、33的第二端 312、322、332皆電連接于電源5，其中該電源是計算機系統的電源供應器(圖未示)提供 至該主機板1的主機板電源。而開關31、32、33是由控制器4通過系統管理總線(System Management Bus, SMbus)或是通用輸入/輸出(General Purpose 1/0， GPIO)所控制。
本實施例的控制器4為一南橋芯片組(chipset)(也可能是用于電源管理的一客 制芯片或Super I/O等)，用于針對使用者的工作狀態，適當地控制切換電路3中開關31、 32、33的開啟或關閉。參閱圖4，其是為本發明具節能擴充插槽的主機板1的控制方法，首 先步驟81，當計算機系統偵測到系統的某一擴充卡的使用率低于一默認值時，控制器4會 收到一控制指令，并執行步驟82。舉例來說，若主機板l的擴充插槽21、22插置有二張相同 的顯示卡(擴充插槽23上無插置擴充卡)，當其中一張顯示卡的使用率低于一默認值(例 如50% )時，即表示使用者在使用文書處理、瀏覽網頁或其它消耗較低硬件效能的操作， 則處理單元會發出控制指令至控制器4，并驅使控制器4執行步驟82。
在步驟82中，計算機系統會通過使用者接口 (User Interface, UI)及/或通過基 本輸入/輸出系統(Basic 1/0 System, BIOS)通知計算機使用者決定是否傳送控制指令， 若是則執行步驟83。 步驟83，控制器4根據控制指令決定是否關閉供給至擴充插槽的電力。以上述例 子來說，控制器4在接收到控制指令后會發送一控制信號至切換電路3，以切換該切換電路 3的控制邏輯而將擴充插槽21 (或擴充插槽22)及擴充插槽23關掉，使電源5停止供電給 擴充插槽21、23以節省功率消耗；相反地，當計算機系統偵測到需要較高硬件效能的輸出 時，例如在線游戲或3D繪圖等，即會發出控制指令至控制器4，使得控制器4根據該控制 指令控制切換電路3將連接電源5與二擴充插槽21、22的開關都關閉，使兩個顯示卡可以 同時工作，以獲得更大的效能而呈現更好的效能輸出。 借由計算機系統偵測主機板1在工作時的工作效能或負載(loading)來決定發出 何種控制指令給控制器4夕卜，也可以讓使用者依個人需求而發出控制指令，以控制擴充槽 電源的開啟與關閉。例如可以在計算機韌體設定程序或操作系統的硬件設定程序中新增一 擴充插槽電源控制的選項，該選項中可列出所有擴充插槽的設定，使用者可以通過該韌體 或操作系統設定程序去選擇暫時開啟(或關閉)某一 (或某些)擴充插槽，以依照使用者 的需求而發出控制指令給控制器4，而不局限于只在偵測到擴充槽的低效能操作時才關閉
擴充槽。
當然，使用者也可以通過另外開發的一種控制擴充插槽電源的軟件操作接口，來 選擇是否要將主機板1的擴充插槽2的電源開啟或關閉，再針對使用者的選擇而發出控制 指令至控制器4。因此，可使計算機系統發出主機板擴充槽的電源控制指令的方式很多，設 計者可依使用者的需要或需求而改變，不以本實施例為限。 再者，如圖2所示，本實施例的具節能擴充插槽的主機板1可以還包含一內建(on board)顯示卡6，該內建顯示卡6的電源接腳(包含一高壓12V接腳與一低壓3. 3V接腳) 也通過切換電路3與電源5連接，如同上述擴充插槽2 —般，在控制器4接收到控制指令后， 會控制切換電路3中連接內建顯示卡6與電源5的開關開啟或關閉，以決定是否供電給內 建顯示卡6。此外，若主機板l已使用外接顯示卡時，通常會關閉內建顯示卡6，原因在于， 外接顯示卡的效能一般來說會優于內建顯示卡6，然而，在使用者僅使用較低硬件效能的處 理時，控制器4才會開啟內建顯示卡6并關閉所有的外接顯示卡，以節省主機板1的功率消 耗。 當然，不只是內建顯示卡6，內建網絡卡或是內建聲卡等內建于主機板上的芯片， 這些芯片的電源接腳也可通過切換電路3與電源5連接，而受到控制器4的控制并適時得 到或停止得到來自于電源5的電力，因此，此種因應系統運作效率或使用者需求而通過控 制器4控制主機板上的組件或芯片被供電與否，以達到節能目的的控制方法皆應屬本專利 的范圍，不以本實施例的內建顯示卡6為限。 值得一提的是，本實施例的主機板1是利用切換電路3直接控制擴充插槽2 (或內 建顯示卡6)被供電與否，因此，不會使插置于擴充插槽2中的擴充卡受限于特定廠商的擴 充卡，只要該擴充卡的規格符合擴充插槽2(即能夠插置于擴充插槽2中)即可，并不會如 現有一般，主機板與擴充卡皆必須支持同一家廠商的技術(例如Nvidia的hybridpower 技術)才能達到省電節能的功效，所以本實施例的節能主機板1相比于現有技術在使用上 更為彈性。 綜上所述，本發明具節能擴充插槽的主機板1通過一個連接于擴充插槽2與電源
5之間的切換電路3，并利用控制器4適當地控制切換電路3，使得擴充插槽2可以依主機
板1的使用率或使用者的需求，適當地受電源5供電或不供電，如此一來，主機板1可以避
免許多不必要的功率消耗而達到省電節能的功效，此外，主機板1與裝設于其中的擴充卡
皆不需特別支持同一家廠商的技術，更增加了主機板1使用上的彈性。 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖
然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人
員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更
動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的
技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案
的范圍內。
權利要求
一種具節能擴充插槽的主機板，其特征在于至少一擴充插槽；一切換電路，連接該擴充插槽及一電源，用以控制該電源是否提供給該擴充插槽的一電源接腳；及一控制器，連接該切換電路，用以切換該切換電路的控制邏輯。
2. 如權利要求1所述的具節能擴充插槽的主機扳，其特征在于該節能主機板還包含 一內建顯示卡，該切換電路連接于該內建顯示卡及該電源之間，并受該控制器控制是否電 連接該內建顯示卡與該電源。
3. 如權利要求1所述的具節能擴充插槽的主機板，其特征在于該切換電路包括數量 對應所述擴充插槽的開關，所述開關分別對應連接于各該擴充插槽的該電源接腳及該電源 之間。
4. 如權利要求1所述的具節能擴充插槽的主機板，其特征在于該控制器為一南橋芯 片及一用于電源管理的客制化芯片其中之一。
5. 如權利要求1所述的具節能擴充插槽的主機板，其特征在于所述擴充插槽為PCI或PCI-E插槽。
6. —種具節能擴充插槽的主機板的控制方法，該主機板具有至少一擴充插槽，該方法包含以下步驟步驟a :偵測該擴充插槽的一輸出效能是否低于一默認值；及步驟b :當該輸出效能低于一默認值時，傳送一控制指令，以關閉該擴充插槽的電源接 腳的電源供應。
7. 如權利要求6所述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其特征在于其步驟b 中，該控制指令是傳送至該主機板上的一控制器，以控制該擴充插槽的電源接腳的電源供應。
8. 如權利要求7所述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其特征在于其步驟b 中，該控制器是通過管理總線及通用輸入/輸出其中之一傳輸一控制信號至一切換電路， 用以通過該切換電路的控制邏輯的切換，控制該擴充插槽的電源接腳的電源供應。
9. 如權利要求6所述的具節能擴充插槽的主機板的控制方法，其特征在于其步驟b 中，還包含當該輸出效能低于一默認值時，通知一計算機使用者決定是否傳送該控制指令。
全文摘要
本發明是有關于一種具節能擴充插槽的主機板及其控制方法，具有節能擴充插槽的主機板，其包含至少一擴充插槽、一切換電路及一控制器，切換電路連接擴充插槽及一電源，用以控制該電源是否提供給擴充插槽，而控制器則會控制切換電路選擇各個擴充插槽是否與電源連接，借由適當地控制切換電路，即可將不需要使用的擴充插槽關閉，如此可節省主機板的功率消耗。
文檔編號G06F1/16GK101770276SQ20091000011
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月5日 優先權日2009年1月5日
發明者江宜東 申請人:宏碁股份有限公司