配合不一致时序的输入电压源来维持运作的显卡及运作方法

摘要

本发明是一种配合不一致时序的输入电压源来维持运作的显卡及运作方法，该显卡可通过判定电源供应器所提供的工作电压是否有不一致的时序输入，当确认工作电压都已提供后，再提供给图形处理器，使显卡可维持其正确运作。如此一来，即使显卡与不同规格的电源供应器配合，也不会因为输入电压源到达显卡的时序先后问题造成图形处理器无法运作或无法正确运作的状况。

说明书

技术领域

本发明揭露一种显卡及运作方法，尤指一种根据外部输入电压源是否全部就绪来判断是否提供工作电压至图形处理器的显卡及运作方法。

背景技术

一般显卡需搭配特定规格的主板与电源供应器，以使显卡包含的图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)可以正常运作。请参阅图1，其为一般显卡供应其图形处理器电源的简略示意图。如图1所示，显卡100接收电源供应器120所供应的一转换电压源V1与主板110的所供应的一参考电压源V2，并根据转换电压源V1与参考电压源V2来产生供应于显卡100所包含的图形处理器130的核心电压源V3。一般来说，转换电压源V1的电压值为12伏特，参考电压源V2的电压值为3.3伏特。主板110通过其所包含的一PCI-E接口将电源供应器120所输入的一电压源V4转换为参考电压源V2，且一般来说，电压源V4的电压值可为12伏特、5伏特、或3.3伏特。

然而，由于市面上电源供应器的规格差异甚大，当电源供应器120以不同规格的电源供应器实施时，转换电压源V1与参考电压源V2进入显卡100的时序会出现落差；甚者，当参考电压源V2较转换电压源V1较晚进入显卡100时，会造成核心电压源V3无法及时被产生并供应至图形处理器130，并使得图形处理器130无法正确运作。上述的时序落差主要是由于不同电源供应器在电源供应时序上的误差，使得一般的显卡会受到不同规格的电源供应器的限制而无法顺利使其所包含的图形处理器运作或是正确运作。

发明内容

本发明揭露一种可配合不一致时序的输入电压源来维持运作的显卡。该显卡包含一电源处理模块、一图形处理器、及一电源逻辑电路。该电源处理模块用来接收外部所输入的一第一电源及一第二电源，并根据该第一电源及该第二电源产生一第三电源。该图形处理器用来根据该第三电源维持运作。该电源逻辑电路用来判断该第一电源及该第二电源是否就绪，并根据该第一电源及该第二电源是否就绪来控制该电源处理模块产生该第三电源以供应于该图形处理器。该第一电源由一电源供应器所提供，用来当作该第三电源的转换电压源。该第二电源由一主板所提供，用来当作转换该第三电源时的参考电压源。

本发明另揭露一种显卡的运作方法。该方法包含当一显卡的一电源处理模块耦接于一第一电源与一第二电源时，检测该显卡是否安装有一电源逻辑电路；当该显卡安装有该电源逻辑电路时，该电源逻辑电路判断该转换电压源及该参考电压源是否皆就绪；当该转换电压源及该参考电压源至少其中之一尚未就绪时，该电源逻辑电路使该图形处理器暂停运作，直到该转换电压源及该参考电压源皆就绪为止；及当该转换电压源及该参考电压源皆就绪时，该电源逻辑电路致能该电源处理模块，且该电源处理模块产生一核心电压源以供应给该显卡所包含的一图形处理器，以运作该图形处理器。该电源逻辑电路用来判断该第一电源及该第二电源是否就绪，并根据该第一电源及该第二电源是否就绪来控制该电源处理模块产生该第三电源以供应于该图形处理器。

附图说明

图1为一般显卡供应其图形处理器电源的简略示意图。

图2为根据本发明的实施例，在显卡中以逻辑与门实施电源逻辑电路来检测转换电压源或参考电压源是否就绪的简略示意图。

图3是根据本发明的一实施例的简略示意图，示出显卡以一逻辑与门实施一电源逻辑电路来同时检测转换电源及参考电压源。

图4至图7为根据本发明的实施例，所揭露的多个电源逻辑电路的示意图，其中该多个电源逻辑电路通过检测转换电压源及参考电压源是否就绪来决定是否启动显卡产生核心电压源供应给图形处理器的程序。

图8为根据本发明各实施例所揭露的显卡的运作方法流程图。

具体实施方式

为了解决一般显示器受限于不同规格的电源供应器在电源供应时序上的误差，本发明揭露一种配备有电源逻辑电路的显卡。本发明在显卡中所配备的电源逻辑电路可用来正确的判断显卡中的图形处理器所需的输入电压源是否就绪，并根据判断结果决定是否产生并供应图形处理器所需的核心电压源，使得即使显卡与不同规格的电源供应器配合，也不会因为电源供应器所提供的输入电压源之间的时序差而造成图形处理器无法运作或是无法正确运作。

请参阅图2，其为根据本发明的一第一实施例，在一显卡200中以一逻辑与门(AND Gate)实施一电源逻辑电路来检测参考电压源V2的简略示意图。如图2所示，显卡200包含一电源处理模块150、一逻辑与门210、及图形处理器130，且显卡200可直接用来替换图1所示的显卡100以与电源供应器120与主板110共同运作。电源处理模块150包含一电压设定模块160、一脉冲宽度调变控制器170、及一电源处理器180。电压设定模块160接收参考电压源V2，并根据参考电压源V2提示脉冲宽度调变控制器170如何调整电源处理器180产生核心电压源V3。电源处理器180根据脉冲宽度调变控制器170的指示与转换电压源V1来产生图形处理器130所需要的核心电压源V3。在图2中，逻辑与门210用来专门检测参考电压源V2是否就绪，且当逻辑与门210检测到参考电压源V2就绪时，产生一致能(Enable)信号至电源处理模块150的一致能信号端，以开启脉冲调变宽度控制器170根据电压设定模块160所接收的参考电压源V2指示电源处理器180产生核心电压源V3的程序。在图2所示的实施例中，只要参考电压源V2已就绪，则电源处理器180就会直接产生核心电压源V3以供应给图形处理器130；在参考电压源V2因为需要通过主板110产生而较易比转换电压源V1晚到达显卡200的状况下，可确保显卡200的运作或是正确的运作。

请参阅图3，其为根据本发明的一第二实施例，在一显卡300中以一逻辑与门实施一电源逻辑电路来同时检测转换电压源V1及参考电压源V2的简略示意图。如图3所示，显卡300与图2所示的显卡200的主要差异处为逻辑与门210除了检测参考电压源V2以外，亦会同时检测转换电压源V1，使得逻辑与门210只会在转换电压源V1及参考电压源V2同时就绪的情况下才会发出一致能信号至电源处理模块150的一致能信号端，以开启脉冲调变宽度控制器170根据电压设定模块160所接收的参考电压源V2指示电源处理器180产生核心电压源V3的程序。与图2所示的第一实施例相较，图3所示的第二实施例可在不论转换电压源V1及参考电压源V2两者孰先到达显卡300的条件下确保核心电压源V3被正确的产生并被供应至图形处理器130。

请参阅图4，其为根据本发明的一第三实施例，所揭露的一电源逻辑电路410的示意图，其中电源逻辑电路410可用来替换图3所示的逻辑与门210。如图4所示，电源逻辑电路410包含一第一N型双载子晶体管(npn Bipolar Junction Transistor，npn BJT)420、一第一N型晶体管(N-type MOSFET)440、一第二N型双载子晶体管430、一第二N型晶体管450、电阻462、464、466、468、及电容482、484。

第二N型双载子晶体管430的基极耦接于参考电压源V2。第二N型晶体管450的栅极耦接于第二N型晶体管430的集极，并通过电阻468耦接于一待机(Standby)电源VSB。第二N型晶体管450的漏极通过电阻466耦接于参考电压源V2。第一N型双载子晶体管420的基极通过电阻462耦接于转换电压源V1。第一N型双载子晶体管420的集极通过电阻464耦接于参考电压源V2。

第一N型晶体管440的栅极耦接于第一N型双载子晶体管420的集极。第一N型晶体管440的漏极耦接于第二N型晶体管450的漏极。上述电源处理模块150的致能信号端耦接于第二N型晶体管450的漏极，且当该致能信号端处于高电位时，电源逻辑电路410判断转换电压源V1及参考电压源V2为已就绪。请注意，待机电压源VSB为一持续存在的电压源。

在本发明的一较佳实施例中，上述转换电压源V1的电压值为12伏特，参考电压源V2的电压值为3.3伏特，且待机电压源VSB的电压值为3伏特。电源逻辑电路410所包含的各电阻或电容用来作为电流保护或延迟平衡之用，且其作用为熟习本发明相关领域者所周知，故此处不再多加赘述。

电源逻辑电路410的运作方式分为两种情况简述如下。第一种情况为转换电压源V1已就绪，而参考电压源V2未就绪。此时，由于待机电压源VSB处于高电位，且参考电压源V2处于低电位，因此，第二N型双载子晶体管430会因基极处于低电位被关闭，且第二N型晶体管450会因为栅极处于高电位而被开启，并进而拉低致能信号端的电位。除此以外，由于转换电压V1处于高电位，故第一N型双载子晶体管420会因为基极处于高电位而被开启，且第一N型晶体管440会因为栅极处于低电位而被关闭，而拉高致能信号端的电位。请注意，致能信号端的电位处于高电位的条件包含第二N型晶体管450及第一N型晶体管440同时被关闭，且耦接于电阻466的参考电压源V2处于高电位；除此以外的其它状况，致能信号端皆会被判定处于低电位。以上述的状况来说，由于第二N型晶体管450被开启，因此致能信号端必定处于低电位。但是当接下来参考电压源V2由未就绪状态转为已就绪状态时，第二N型双载子晶体管430会由关闭转为开启，第二N型晶体管450会因为栅极电位被拉低而被关闭，使得致能信号端因为满足第二N型晶体管450及第一N型晶体管440皆被关闭且参考电压源V2处于高电位的两个条件而处于高电位；此时，电源处理模块150会因为致能信号端处于高电位而开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

在上述电源逻辑电路410运作的第二种状况中，转换电压源V1尚未就绪，且参考电压源V2处于已就绪状态。此时，由于转换电压源V1尚未就绪，且参考电压源V2已就绪，因此第一N型双载子晶体管420会因为基极处于低电位而被关闭，并连带使得第一N型晶体管440会因为栅极处于高电位而被开启，进而拉低致能信号端的电位，并使致能信号端处于低电位。接下来，当转换电压源V1由未就绪状态进入已就绪状态时，第一N型双载子晶体管420会因基极电位被拉升而被开启，第一N型晶体管440会因栅极电位被拉低而被关闭；再者，之前转换电压源V1尚未就绪时，第二N型双载子晶体管430会因基极被处于高电位的参考电压源V2拉升而开启，且第二N型金属氧化物半导体场效应晶体管450会因栅极的电位被待机电压源VSB及已开启的第一N型双载子晶体管拉低而被关闭；在第二N型晶体管450及第一N型晶体管440皆被关闭，且参考电压源V2处于高电位的状况下，致能信号端会被拉升至高电位，并进而使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

请参阅图5，其为根据本发明的一第四实施例所揭露的一电源逻辑电路510的示意图，其中电源逻辑电路510可用来替换图3所示的逻辑与门210。电源逻辑电路510包含一第一P型双载子晶体管530、一第一N型晶体管550、一第二P型双载子晶体管520、一第二N型晶体管540、一第一P型晶体管570、一第二P型晶体管560、及电阻562、564、566、568、572。第一P型双载子晶体管530的射极通过电阻568耦接于待机电压源VSB。第一N型晶体管550的栅极耦接于第一P型双载子晶体管530的射极。第一N型晶体管550的漏极通过电阻566耦接于参考电压源V2。第二P型双载子晶体管520的射极通过电阻564耦接于待机电压源VSB。第二N型晶体管540的栅极耦接于第二P型双载子晶体管520的射极。第二N型晶体管540的漏极耦接于第一N型晶体管550的漏极。第一P型晶体管570的漏极耦接于第一P型双载子晶体管530的基极。第一P型晶体管570的栅极耦接于参考电压源V2。第一P型晶体管570的源极耦接于待机电压源VSB。第二P型晶体管560的漏极耦接于第二P型双载子晶体管520的基极。第二P型晶体管520的栅极耦接于转换电压源V1。第二P型晶体管520的源极耦接于待机电压源VSB。与图4所述的实施例相同，一致能信号端耦接于第一N型晶体管550的漏极，且当该致能信号端处于高电位时，电源逻辑电路510判断转换电压源V1及参考电压源V2为已就绪。电源逻辑电路510所包含的各电阻用来作为电流保护之用，且其作用为熟习本发明相关领域者所周知，故此处不再多加赘述。

电源逻辑电路510的运作方式亦以图4中所提及的两种状况加以描述。在第一种状况中，转换电压源V1已就绪，且参考电压源V2尚未就绪。由于参考电压源V2未就绪，且待机电压源VSB位于高电位，因此第一P型晶体管570会被开启，第一P型双载子晶体管530被关闭，第一N型晶体管550被开启，而使得致能信号端的电位无法达到高电位。当之后参考电压源V2由未就绪状态转为已就绪状态时，第一P型晶体管570会被关闭，第一P型双载子晶体管530会被开启，第一N型晶体管550会被关闭；除此以外，之前转换电压源V1已就绪时，第二P型晶体管560被关闭，第二P型双载子晶体管520被开启，使得第二N型晶体管540被关闭；如此一来，致能信号端的电位会在第一N型晶体管550及第二N型晶体管540皆被关闭且参考电压源V2位于高电位的条件下被拉升为高电位，并进而使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

在第二种状况中，转换电压源V1未就绪，且参考电压源V2已就绪。此时，由于转换电压源V1未就绪，且待机电压源VSB已就绪，此时第二P型晶体管560会被开启，第二P型双载子晶体管520会被关闭，且第二N型晶体管540会被开启，使得致能信号端的电位被拉低而无法达到高电位。接着，当转换电压源V1由未就绪状态转为已就绪状态时，第二P型晶体管560会被关闭，第二P型双载子晶体管520会被开启，且第二N型晶体管540会被关闭；再者，由于先前转换电压源V1尚未就绪之时参考电压源V2已就绪，因此第一P型晶体管570会被关闭，第一P型双载子晶体管530会被开启，且第一N型晶体管550会被关闭；如此一来，在第一N型晶体管550与第二N型晶体管540同时被关闭，且参考电压源V2已就绪的状态下，致能信号端会被拉升至高电位，并进而使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

请参阅图6，其为根据本发明的一第五实施例，所揭露的一电源逻辑电路610的示意图，其中电源逻辑电路610可用来替换图3中所示的逻辑与门210。如图6所示，电源逻辑电路610包含一第一P型双载子晶体管630、一第一P型晶体管650、一第一二极管670、一第二P型双载子晶体管620、一第二P型晶体管640、一第二二极管660、及电阻662、664、666、668、676、672、674。第一P型双载子晶体管630的射极通过电阻676耦接于待机电压源VSB。第一P型晶体管650的栅极耦接于耦接于第一P型双载子晶体管630的射极。第一P型晶体管650的源极通过电阻668耦接参考电压源V2。第一二极管670的正偏端耦接于第一P型双载子晶体管630的基极。第一二极管670的负偏端通过电阻672耦接于参考电压源V2。第二P型双载子晶体管620的射极通过电阻666耦接于待机电压源VSB。第二P型晶体管640的栅极耦接于第二P型双载子晶体管620的射极。第二P型晶体管640的源极耦接于第一P型晶体管650的源极。第二二极管660的正偏端耦接于第二P型双载子晶体管620的基极。第二二极管660的负偏端通过电阻662耦接于转换电压源V1。致能信号端耦接于第一P型晶体管650的源极。当该致能信号端处于高电位时，电源逻辑电路610判断转换电压源V1及参考电压源V2为已就绪。电源逻辑电路610所包含的各电阻用来作为电流保护之用，且其作用为熟习本发明相关领域者所周知，故此处不再多加赘述。

电源逻辑电路610的运作方式亦以上述的二种不同情况来描述如下。在第一种状况中，转换电压源V1已就绪，且参考电压源V2尚未就绪。因为参考电压源V2未就绪，且待机电源VSB处于高电位，第一二极管670会因正偏压而导通，第一P型双载子晶体管630被开启，且第一P型晶体管650被开启，而使得致能信号端的电位被拉低而无法达到高电位。接着当参考电压源V2由未就绪转为已就绪时，第一二极管670会因逆偏压而不导通，第一P型双载子晶体管630会被关闭，且第一P型晶体管650亦被关闭；除此以外，由于之前参考电压源V2未就绪时，转换电压源V1已就绪，因此第二二极管660会因逆偏压而不导通，第二P型双载子晶体管620被关闭，且第二P型晶体管640被关闭；如此一来，第一P型晶体管650与第二P型晶体管640会同时被关闭，加上此时参考电压源V2已就绪，使得致能信号端会被拉升至高电位，并进而使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

在第二种状况中，转换电压源V1未就绪，且参考电压源V2已就绪。由于转换电压源V1未就绪，且待机电压源V3处于高电位，因此第二二极管660会因正偏压而导通，第二P型双载子晶体管620会被开启，且第二P型晶体管640亦会被开启，使得致能信号端无法达到高电位。接着当转换电压源V1由未就绪状态转为已就绪时，第二二极管660会因逆偏压而不导通，第二P型双载子晶体管620会被关闭，且第二P型晶体管640亦被关闭；再者，由于当之前转换电压源V1未就绪时，参考电压源V2已就绪，因此第一二极管670会因逆偏压而不导通，第一P型双载子晶体管630会被关闭，且第一P型晶体管650亦被关闭；如此一来，第一P型晶体管650与第二P型晶体管640同时被关闭，再加上因为参考电压源V2处于已就绪状态，致能信号端会被拉升至高电位，并进而使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

请参阅图7，其为根据本发明的一第六实施例所揭露的一电源逻辑电路710的示意图，其中电源逻辑电路710可用来替换图3所示的逻辑与门210。如图7所示，电源逻辑电路710包含一第一N型双载子晶体管720、一第二N型双载子晶体管730、一N型晶体管740、电阻762、764、766、768、772、及电容782。第一N型双载子晶体管720的集极通过电阻764耦接于待机电源VSB。第一N型双载子晶体管720的基极通过电阻762耦接于转换电压源V1。第二N型双载子晶体管730的基极通过电阻768耦接于参考电压源V2。第二N型双载子晶体管730的集极耦接于第一N型双载子晶体管720的射极。N型晶体管740的漏极通过电阻766耦接于参考电压源V2。N型晶体管740的栅极耦接于第一N型双载子晶体管720的集极。致能信号端耦接于N型晶体管740的漏极。当该致能信号端处于高电位时，电源逻辑电路710判断转换电压源V1及参考电压源V2为已就绪。电源逻辑电路710所包含的各电阻或电容用来作为电流保护或延迟平衡之用，且其作用为熟习本发明相关领域者所周知，故此处不再多加赘述。

电源逻辑电路710的运作方式亦以之前各图中所提及的两种状况加以描述。在第一种状况中，转换电压源V1已就绪，且参考电压源V2尚未就绪。由于参考电压源V2未就绪，且待机电源VSB处于高电位，因此第二N型双载子晶体管730会被关闭；由于转换电压源V1已就绪，因此第一N型双载子晶体管720会被开启；虽然第一N型双载子晶体管720被开启，但因为第二N型双载子晶体管730被关闭，N型晶体管740的栅极的电压失去往接地端的通路而使得N型晶体管740的栅极处于高电位，并使得N型晶体管740被开启，且致能信号端的电位也会因此下滑而无法达到高电位。之后当参考电压源V2由未就绪转为已就绪时，第一N型双载子晶体管730会被开启；由于之前第二N型双载子晶体管720已被开启，N型晶体管740的栅极的电位会被下拉而处于低电位，并进而使得N型晶体管740被关闭；如此一来，致能信号端的电位会被拉升至高电位，并使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

在第二种状况中，转换电压源V1未就绪，且参考电压源V2已就绪。由于参考电压源V2已就绪，因此第二N型双载子晶体管730会被开启；由于转换电压源V1未就绪，因此第一N型双载子晶体管720会被关闭。尽管第二N型双载子晶体管730被开启，且待机电源VSB处于高电位，但是由于第一N型双载子晶体管720被关闭，因此N型晶体管740会因为栅极处于高电位而被开启，并进而使得致能信号端的电位被下拉而无法达到高电位。接着，当转换电压源V1由未就绪的状态转为已就绪时，第一N型双载子晶体管720会被开启；由于第一N型双载子晶体管720与第二N型双载子晶体管730被同时开启，N型晶体管740会因为栅极电位被下拉而关闭；如此一来，致能信号端的电位会被拉升至高电位，并使电源处理模块150开启供应核心电压源V3至图形处理器130的程序。

请注意，虽然图4至图7所揭露的各电源逻辑电路可用来替换图3所示的逻辑与门210，但是当不需考虑转换电压源V1是否就绪的条件时，图4至图7所揭露的各电源逻辑电路可等效于图2所示的逻辑与门210。除此以外，相较于图2与图3所示的逻辑与门210，图4至图7所揭露的各电源逻辑电路所需的成本相对较低。然而，将图2至图7所揭露的逻辑与门或电源逻辑电路置换成可判定转换电压源V1及参考电压源V2是否同时就绪或是仅判定参考电压源V2是否已就绪的其它电源逻辑电路，仍应视为本发明的实施例。

请参阅图8，其为根据本发明上述各实施例所揭露的显卡的运作方法流程图。如图8所示，该方法包含下列步骤：

步骤802：当一显卡的一电源处理模块耦接于一转换电压源与一参考电压源时，检测该显卡是否安装有本发明所揭露的电源逻辑电路；当该显卡安装有本发明所揭露的电源逻辑电路时，执行步骤804，否则执行步骤812；

步骤804：该电源逻辑电路判断该转换电压源及该参考电压源是否皆就绪；当该转换电压源及该参考电压源至少其中之一尚未就绪时，执行步骤806；当该转换电压源及该参考电压源皆就绪时，执行步骤808；

步骤806：该电源逻辑电路使该图形处理器暂停运作，并继续执行步骤804以等待该转换电压源及该参考电压源皆就绪；

步骤808：该电源逻辑电路致能一电源处理模块；

步骤810：该电源处理模块产生一核心电压源供应给该显卡所包含的一图形处理器，以运作该图形处理器；

步骤812：确认该转换电压源与该参考电压源二者就绪的一时间差是否超过一临界时间；当该时间差超过该临界时间时，执行步骤814，否则执行步骤816：

步骤814：停止该图形处理器的运作；及

步骤816：该电源处理模块产生该核心电压源供应给该图形处理器，以运作该图形处理器。

步骤802至810为图2至图7中所述的显卡的运作方式总结，故不再重复叙述其技术特征。步骤812至步骤816为显卡未安装本发明的电源逻辑电路时的应对方式，以确保显卡正确的运作。请注意，将图8中所示各步骤加以排列或组合所产生的其它实施例，仍应视为本发明的范畴。

本发明揭露一种可配合不一致时序的输入电压源来维持运作的显卡，通过判定具有不一致时序的输入电压源是否同时就绪或个别就绪，可以确保显卡正确的供应核心电压源给图形处理器，使其运作或维持其正确运作。相较于先前技术中一般未针对输入电压源间具有不一致的时序而使得显卡可能无法正确的及时产生核心电压源，并使图形处理器无法运作或无法正确的运作的情况，本发明所揭露的显卡明显的改进了其缺点，并使得显卡可以与不同规格的电源供应器配合而不致发生上述图形处理器无法运作或无法正确运作的状况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。