專利名稱：計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法
技術領域：
本發(fā)明關于消耗功率之估算方法，尤指一種可取得計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法。
背景技術：
傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)(如桌上型計算機(Desktop Computer))是由許許多多的電子元件(或稱零元件，例如中央處理器(Central Processing Unit)、南/北橋芯片(South/North Bridge Chip)及顯示芯片(Video Graphics ArrayChip)等)所組合而成，由此具有強大的功能，例如數(shù)學運算、文書處理、圖形繪制及影音編輯等，然而，一但計算機系統(tǒng)中所使用的電子元件數(shù)量越多，其在工作時所需的電源之輸出功率之要求也就越高，因此，一般計算機系統(tǒng)的設計者，為了提供足夠輸出功率之電源以供該計算機系統(tǒng)使用，設計者通常只能參考該等電子元件之制造廠商所提供之規(guī)格表(Data Sheet)，從而由各該規(guī)格表中計算出該計算機系統(tǒng)所需之總功率(即消耗功率)。
此外，由于該計算機系統(tǒng)之設計者往往為了保障該計算機系統(tǒng)可以正常運作，該計算機系統(tǒng)之設計者大多采用該等規(guī)格表中所記載之最大消耗功率值(Max Power)，并將各該電子元件的最大消耗功率值相加在一起后，再乘以一個適當?shù)陌俜直?，即是該計算機系統(tǒng)之總功率，從而作為該計算機系統(tǒng)消耗功率的計算基礎。
然而此種作法不但安全性不足，而且隨著不同設計者的不同設計經(jīng)驗，亦會有不相同的計算結(jié)果，因此，極有可能發(fā)生不必要的成本浪費，更甚者，將造成總功率的計算錯誤，而讓設計者提供輸出功率不足之電源給該計算機系統(tǒng)使用，令該計算機系統(tǒng)工作時極度不穩(wěn)定，因此，如何設計出一種可簡便、有規(guī)則的取得計算機系統(tǒng)消耗功率之計算方法，此舉，實乃目前刻不容緩而亟待解決之一重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于前述設計者在設計一計算機系統(tǒng)，而對該計算機系統(tǒng)之消耗功率進行分析、計算時所具有之諸多缺點，因此，發(fā)明人乃根據(jù)多年來之技術經(jīng)驗，及其所累積之專業(yè)知識，針對上述問題，開發(fā)設計出本發(fā)明之一種計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法。
本發(fā)明之一目的，即提供一種計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，該估算方法是預先量測出一計算機系統(tǒng)中的每一個電子元件之估算耗電值，再將該等估算耗電值相加在一起，以求得一總耗電值，如此，當該計算機系統(tǒng)之設計者，使用輸出功率符合該總耗電值之一電源供應器(Power Supply)，而得以提供足夠之電源給該計算機系統(tǒng)使用時，令該計算機系統(tǒng)可正常運作。
本發(fā)明之另一目的是提供一標準化之估算準則，而且能夠嚴謹?shù)墓浪愠鲲L險，避免浪費成本。


圖1為一種可估算出計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法之動作流程圖；圖2為儲存有一電子元件中所流經(jīng)之各個電流值之一耗電數(shù)據(jù)庫之結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為以圖2之耗電數(shù)據(jù)庫內(nèi)所大量儲存之電流值，經(jīng)由統(tǒng)計計算后，所產(chǎn)生之分布圖表及耗電曲線之結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為具有與圖3不相同之一風險常數(shù)之分布圖表及耗電曲線之結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為在若干個工作頻率下針對一電子元件所量測出之各個電流值之分布圖表及對應各工作頻率之耗電曲線。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明是一種計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，該估算方法是將一計算機系統(tǒng)中所會使用到的各個電子元件，分別量測出其個別的估算耗電值F，再儲存在一耗電數(shù)據(jù)庫20(如圖2所示)中，然后，將該等估算耗電值F相加在一起，即可求得一總耗電值A，該總耗電值A即為該計算機系統(tǒng)之消耗功率，使得該計算機系統(tǒng)之設計者在設計該計算機系統(tǒng)時，可依該總耗電值A之大小，提供輸出功率OP符合該總耗電值A之一電源供應器(Power Supply)給該計算機系統(tǒng)，使得該計算機系統(tǒng)可依該電源供應器所提供之電源而正常且穩(wěn)定地運作。
在本發(fā)明之一實施例中，當該估算方法在量測一電子元件之估算耗電值F時，請參閱圖1及圖2所示，該估算方法依下列步驟進行處理(101)首先，在一工作頻率WT(如2.8千兆赫茲(Giga Hertz，以下簡稱GHz))下，逐一量測在該電子元件中所流經(jīng)之電流值21，并儲存在該耗電數(shù)據(jù)庫20中；(102)然后，判斷該電子元件在該耗電數(shù)據(jù)庫20中已儲存之電流值21之數(shù)量，是否超過已預先設定好之一數(shù)值樣本SP之數(shù)量(例如4000個)？若是，即依步驟(103)繼續(xù)進行處理；否則，依步驟(101)重新進行處理；(103)將該電子元件在該耗電數(shù)據(jù)庫20中所大量儲存之電流值21，通過統(tǒng)計估算后，取得一基準耗電值LOC、一平均值SA(即所有電流值21之總平均)及一比例參數(shù)SCL等信息；(104)接著，將該比例參數(shù)SCL乘以一風險常數(shù)σ(Sigma，或稱標準差，如6或7等)，再加上該基準耗電值LOC，由此求得該電子元件之估算耗電值F(或稱規(guī)格上限(Upper specification Limit，簡稱USL))；最后，即結(jié)束。
請參閱圖3及圖4所示，該等電流值21通過統(tǒng)計學之正極值分布(LargestExtreme Value Distribution，或稱極大值理論)進行估算，由此至少產(chǎn)生一位置(Location)常數(shù)及一刻度(Scale)常數(shù)，該位置常數(shù)即為本發(fā)明中所稱之基準耗電值LOC，而該刻度常數(shù)則為本發(fā)明中所稱之比例參數(shù)SCL，此外，當該等電流值21經(jīng)由統(tǒng)計估算時，尚可產(chǎn)生至少一分布圖表22及顯示在該分布圖表22上對應各該電流值21之一耗電曲線23，以方便設計者或消費者可以通過觀察該分布圖表22的方式，從而達到方便分析該電子元件之電流值21之分布狀態(tài)之目的。
請參閱圖1至圖4所示，該電子元件之估算耗電值F可以下列公式表示F＝LOC+(σ×SCL)其中該基準耗電值LOC為該電子元件之各該電流值21在同一范圍內(nèi)出現(xiàn)最多次之電流值21、該風險常數(shù)σ可由設計者依實施需求而自行設計規(guī)劃、該比例參數(shù)SCL為該電子元件之各該電流值21之間距，其亦可由設計者自行設計規(guī)劃，由此，該電子元件的估算耗電值F即等于風險常數(shù)σ乘以比例參數(shù)SCL后，再加上該基準耗電值LOC。
又，請參閱圖2及圖5所示，若一計算機系統(tǒng)由Y個電子元件所構(gòu)成，則該計算機系統(tǒng)之總耗電值A可以下列公式表示A=Σi=1YFi=Σi=1YLOCi+(σi×SCLi)]]>其中i代表第1至Y個電子元件、Fi代表第1個電子元件之估算耗電值F、LOCi代表第i個電子元件之基準耗電值LOC、σi代表第i個電子元件之風險常數(shù)σ、SCLi則代表第i個電子元件之比例參數(shù)SCL，而總耗電值A即為各該估算耗電值F1至FY相加之總和。
本發(fā)明之又一實施例中，請參閱圖2所示，其將該電子元件在該耗電數(shù)據(jù)庫20中所儲存之該等電流值21經(jīng)由分析估算后，將超過該電子元件之估算耗電值F之電流值21之數(shù)量設為一超出數(shù)值PN，將未超過該估算耗電值F之電流值21之數(shù)量設為一安全數(shù)值SN，令該超出數(shù)值PN、安全數(shù)值SN及該數(shù)值樣本SP間，可在估算后產(chǎn)生一風險數(shù)值DN，該風險數(shù)值DN可以下列之公式表示DN=PNSN+PN×106=PNSP×106]]>其單位為百萬分之一(Parts Per Million，簡稱PPM)，該風險數(shù)值DN可供設計者在設計計算機系統(tǒng)時，可依實際需求及成本控制等目的，依該風險數(shù)值DN而決定該計算機系統(tǒng)所使用的風險常數(shù)σ，從而取得最適合該計算機系統(tǒng)的估算耗電值F，以達到控制生產(chǎn)質(zhì)量，令不良率可維持在一范圍內(nèi)及可提供一標準化之估算準則，而且能夠嚴謹?shù)墓浪愠鲲L險，避免浪費成本等目的。
由此，需預先決定出二風險常數(shù)σ(如6及7)，并以該二風險常數(shù)σ分別對一電子元件中所流經(jīng)的各該電流值21，通過該估算方法求得二估算耗電值F，如圖3及圖4所示，圖3是在工作頻率WT＝2.8GHz的情況下，以風險常數(shù)σ＝6、基準耗電值LOC＝6.72341、平均值SA＝6.80987、數(shù)值樣本SP＝4000及比例參數(shù)SCL＝O.14282，通過該估算方法而估算出其估算耗電值F＝6.72341+(6×0.14282)＝7.58033，而圖4則是在與圖3具有相同之工作頻率WT、基準耗電值LOC、平均值SA、數(shù)值樣本SP及比例參數(shù)SCL之情況下，以風險常數(shù)σ＝7，通過該估算方法而估算出其估算耗電值F＝6.72341+(7×0.14282)＝7.72315。
此外，請參閱圖3所示，當其所示之估算耗電值F＝7.58033時，可得知該等電流值21超過該估算耗電值F之數(shù)量為11.67588個，因此，其風險數(shù)值DN=11.675884000×106=291897]]>另，請參閱圖4所示，當其所示之估算耗電值F＝7.72315時，可得知該等電流值21超過該估算耗電值之數(shù)量為3.660712個，因此，其風險數(shù)值DN=3.6607124000×106=915.178]]>如此，當設計者對其所設計之計算機系統(tǒng)之質(zhì)量與良率要求較高時，即可選用風險常數(shù)σ＝7之規(guī)格，其損壞的機率為一百萬個產(chǎn)品里面只有915.178個產(chǎn)品可能為不良品，然而，風險常數(shù)σ越高，亦代表著制造成本增加，因此，風險常數(shù)σ之選用，可依實際設需求、產(chǎn)品特性與成本等目的，而使用適合的風險常數(shù)σ。
本發(fā)明之另一實施例，請參閱圖2及圖5所示，在若干個工作頻率WT(如2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz……等)下，分別量測每一個電子元件中所流經(jīng)之電流值21，并逐一儲存在該耗電數(shù)據(jù)庫20中，然后，將該等電流值21通過統(tǒng)計估算，而求得各該電子元件分別對應不同工作頻率WT之估算耗電值F，接著，該等估算耗電值F即可在與該計算機系統(tǒng)中的每一個電子元件在不同工作頻率WT下所估算出之估算耗電值F分別相加在一起，而形成若干個分別對應不同工作頻率WT之總耗電值A。如此，當設計者在設計該計算機系統(tǒng)時，即可依照預定使用之工作頻率WT或以最安全、可靠及涵蓋最廣之設計，由此提供最符合該計算機系統(tǒng)消耗功率所需之輸出功率OP之電源，從而達到節(jié)省成本及可預先評估風險等目的。
在此須特別一提者，乃該等待測之電子元件可為中央處理器(CentralProcessing Unit，簡稱CPU)、北橋芯片(North Bridge Chip)、南橋芯片(SouthBridge Chip)、顯示芯片(Video Graphics Array Chip，簡稱VGA Chip)、軟盤機(Floppy)、光驅(qū)(CD ROM)、硬盤(Hard Disk)、風扇(FAN)……等。
權利要求
1.一種計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，該估算方法為先量測一計算機系統(tǒng)中的各個電子元件之估算耗電值，將該等估算耗電值相加在一起，求得一總耗電值，其中該估算方法在量測一電子元件之估算耗電值時，包含下列步驟量測在該電子元件中所流經(jīng)之電流值，并儲存在一耗電數(shù)據(jù)庫中；判斷該耗電數(shù)據(jù)庫中已儲存之電流值之數(shù)量，是否超過一預先設定好之數(shù)值樣本之數(shù)量；若該等電流值之數(shù)量，已超過該數(shù)值樣本之數(shù)量時，即將該耗電數(shù)據(jù)庫中所大量儲存之電流值，經(jīng)由統(tǒng)計計算，求得一基準耗電值及一比例參數(shù)；將該比例參數(shù)乘以一風險常數(shù)，再加上該基準耗電值，即為該估算耗電值。
2.如權利要求1所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其特征在于所述估算方法是在一固定的工作頻率下，對電子元件進行量測。
3.如權利要求1所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其特征是當該等電流值經(jīng)由統(tǒng)計計算后，尚可產(chǎn)生一分布圖表及顯示在該分布圖表上對應各該電流值之一耗電曲線。
4.如權利要求1或3所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其特征在于所述估算方法是通過統(tǒng)計學之正極值分布，而對該等電流值進行估算。
5.如權利要求1所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其特征在于所述估算方法更包含求得一風險數(shù)值之步驟，其將超過該電子元件之估算耗電值之電流值的數(shù)量設為一超出數(shù)值，將未超過該估算耗電值之電流值之數(shù)量設為一安全數(shù)值，將該超出數(shù)值除以該數(shù)值樣本后，再乘以一百萬，即求得該風險數(shù)值。
6.如權利要求1所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其特征在于所述估算方法更包含由該耗電數(shù)據(jù)庫中已儲存之該等電流值估算一平均值之步驟。
7.一種總耗電值估算方法，利用權利要求1所述的計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，在若干個工作頻率下量測該計算機系統(tǒng)中所有電子元件之電流值，以估算各該電子元件對應不同工作頻率之個別估算耗電值，并將各該電子元件在不同工作頻率下之個別估算耗電值分別相加在一起，由此求得若干個分別對應不同工作頻率之總耗電值。
8.一種計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，包含下列步驟量測流經(jīng)一電子元件之電流值，儲存在一耗電數(shù)據(jù)庫中作為數(shù)值樣本；判斷該耗電數(shù)據(jù)庫中已儲存之該等電流值，是否超過預設之一數(shù)值樣本數(shù)量；若該等電流值數(shù)量，已超過預設之該數(shù)值樣本數(shù)量時，即估算該耗電數(shù)據(jù)庫中所儲存之該等電流值，求得一基準耗電值及一比例參數(shù)；將該比例參數(shù)乘以一風險常數(shù)，再加上該基準耗電值，即為該估算耗電值。
9.如權利要求8所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，其特征在于所述估算方法是在一固定的工作頻率下，對電子元件進行量測。
10.如權利要求8所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，其特征是當該等電流值經(jīng)由統(tǒng)計計算后，尚可產(chǎn)生一分布圖表及顯示在該分布圖表上對應各該電流值之一耗電曲線。
11.如權利要求8或10所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，其特征在于所述估算方法通過統(tǒng)計學之正極值分布，而對該等電流值進行估算。
12.如權利要求8所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，其特征在于所述估算方法更包含求得一風險數(shù)值之步驟，其是將超過該電子元件之估算耗電值之電流值的數(shù)量設為一超出數(shù)值，將未超過該估算耗電值之電流值之數(shù)量設為一安全數(shù)值，將該超出數(shù)值除以該數(shù)值樣本后，再乘以一百萬，即求得該風險數(shù)值。
13.如權利要求8所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，其特征在于所述估算方法更包含由該耗電數(shù)據(jù)庫中已儲存之該等電流值估算一平均值之步驟。
14.一種總耗電值估算方法，利用權利要求8所述之計算機系統(tǒng)電子元件之估算耗電值估算方法，在若干個工作頻率下量測該計算機系統(tǒng)中所有電子元件之電流值，以估算各該電子元件對應不同工作頻率之個別估算耗電值，并將各該電子元件在不同工作頻率下之個別估算耗電值分別相加在一起，由此求得若干個分別對應不同工作頻率之總耗電值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算機系統(tǒng)消耗功率之估算方法，其是量測一計算機系統(tǒng)的各個電子元件中所流經(jīng)之電流值，由此分別求得一基準耗電值與比例參數(shù)，其中該等比例參數(shù)分別乘以一風險常數(shù)，再各自加上對應之基準耗電值后，即可求得各該電子元件之一估算耗電值，該等估算耗電值之總和，即為該計算機系統(tǒng)之總耗電值，如此，當該計算機系統(tǒng)使用輸出功率符合該總耗電值之一電源供應器，使得該計算機系統(tǒng)即可正常運作。
文檔編號G06F11/34GK101063953SQ20061003524
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權日2006年4月28日
發(fā)明者郭正賢 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司, 神達電腦股份有限公司