专利名称:便携式计算机系统的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及计算机系统,尤其涉及一种便携式计算机系统。
背景技术:
随着集成电路(IC)的集成度越来越高,越来越多的功能都可以被集成在一个芯片上。如今,出现了一种新的芯片,被称为“片上计算机(Computer-On-a-Chip) ”( “CoC”) 或“片上系统(System-On-a-Chip) ” ( “SoC”),如 NVIDIA 公司开发的 Tegra 处理器。CoC 或SoC是一种具有多个处理器的混合型处理器架构,每个处理器设计用于实现某一特定类别的任务,这些任务包括但不限于中央处理单元(CPU)、视频处理器、图像处理器、音频处理器和存储器。这些处理器被一起或者独立使用,用来执行在传统的PC上能够执行的任务, 不同之处只是在于这些处理器被集成到了一个单一的芯片中,因此具有很小的体积。除了体积小和能实现多种功能外,CoC或SoC还有一个优势在于它通常具有超低的功耗,例如在满负荷工作时只消耗几瓦的功耗。鉴于CoC/SoC芯片的这些优点,已经有越来越多的电子产品开始使用这种芯片。 比如,在手机、个人电脑,甚至是汽车中使用。可以在电子产品上单独使用这些芯片,或者将这些芯片和传统的CPU芯片并行使用以发挥不同芯片的不同功能。但是在这些传统的应用中,CoC/SoC芯片都是和在这些电子产品设置在一起。比如通常安装在电子设备的主板上。 很难将CoC/SoC芯片从这些电子产品上分离出来。也就是说,在这种使用方式下,如果需要在电子设备中采用CoC/SoC芯片的话,则必须在每个电子设备上都配备这种芯片。但这样做,一方面增加了电子设备的成本。另一方面,为了满足不同人群的不同需要,一些电子产品中没有必要配置这种CoC/SoC芯片。因此,如果当使用者在购买后想在这些没有配置 CoC/SoC芯片的电子产品上搭载CoC/SoC芯片以实现更多的功能时,往往很难实现。因此现有技术中需要一种计算机系统来解决以上问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。考虑到上述需求,本发明公开了一种便携式计算机系统,包括功耗不超过大约 10瓦的多功能处理单元,处理单元包括其上具有多个处理器的单一芯片,其中每个处理器可操作用于执行选自计算、图形处理和音频处理中的至少一项任务;主板,与多功能处理单元相连接;存储器,与主板相连接并与多功能处理单元进行通信;以及1/0接口,与主板相连接并与多功能处理单元进行通信,所述便携式计算机系统配置为通过所述1/0接口插接到外围设备的接口中,以在所述便携式计算机系统和所述外围设备之间进行通信。该便携式计算机系统可以通过1/0接口连接到其他系统,用以扩展该其他系统的功能,并且在需要时可以从该其他系统上方便地取下。具有方便携带、体积小和容易拆装的
4特点。其他特征和具体实施方式
将在下面进行描述。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。在附图中,图1是根据本发明一个实施例的便携式计算机系统的示例性构架;图2是根据本发明一个实施例的用于便携式计算机系统的供电设备的示例性架构;图3是根据本发明一个实施例的用于便携式计算机系统的供电设备的示意图;图4是根据本发明一个实施例的便携式计算机系统与电视机连接的示意图;图5A-5C示出了根据本发明一个实施例的便携式计算机系统的结构示意图。
具体实施例方式在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。现在,将对根据本发明的实施例进行详细描述,其示例图示于附图中。虽然将结合优选实施例对本发明进行描述,但是要理解的是它们并非意图将本发明限于这些实施例。 相反,本发明旨在涵盖可包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、 修改及等效内容。此外,在本发明实施例的下列详细描述中,阐述了大量具体细节,以便提供对本发明的透彻理解。然而,对于本领域中的一个普通技术人员而言将显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下施行本发明。在其他例子中,为了不混淆本发明的各个方面,不对公知的方法、程序、部件和电路进行详细描述。对于计算机存储器中数据比特上的程序、逻辑块、处理及操作的其他符号表示,介绍以下详细描述的某些部分。这些描述和表示是由数据处理领域中的普通技术人员使用的手段,以最有效地将他们工作的实质传达给本领域的其他技术人员。这里的程序、逻辑块、 处理等通常被认为是一系列前后一致的导致期望结果的步骤或指令。这些步骤包括物理量的物理操控。通常,尽管不是必须地,但这些物理量采用可以在计算机系统中存储、传送、组合、比较以及其他操控的电、磁、光或量子信号的形式。主要由于常用的原因,已经多次证明提及这些信号时用比特、数值、元件、符号、字符、术语、数字等是方便的。然而,应当记住的是,所有这些以及相似的术语都是与适当的物理量相关联的,并且仅是适用于这些量的方便的称号。除非下面的讨论中清楚而具体地做出其他声明,否则可以理解的是,贯穿本发明使用诸如“处理”、“计算”、“判定”、“显示”、“存取”、“写入”、“包括”、“存储”、“传输”、“遍历”、“关联”、“识别”等的术语的讨论,指的是计算机系统或类似的处理设备(例如,电学、光学或量子计算设备)的动作和处理,其对在计算机系统的寄存器和存储器中以物理(例如,电子)量表示的数据进行操控。这些术语是指下述处理设备的动作和处理,所述处理设备对计算机系统的部件(例如,寄存器、存储器或其他这类信息存储、传输或显示设备等)内的物理量进行操控或将其转换成其他部件内的相似地表示为物理量的其他数据。下面描述该便携式计算机系统,其使用CoC/SoC芯片作为处理核心,这种便携式计算机系统通过其接口可以连接到其他不具备CoC/SoC芯片的系统上,或者连接到需要使用CoC/SoC芯片的功能的其他系统上,以扩展这些系统的功能。这些功能包括但不限于计算、图像显示、视频播放和运行各种应用程序。并且在不需要该便携式计算机系统提供这些功能的时候可以方便地将该便携式计算机系统从该其他系统上取下。并可以在随后的任何时间,方便地将该便携式计算机系统再次搭载到该其他系统上。这样,只需要一个便携式系统就可以容易地将其他系统转变为搭载CoC/SoC芯片的系统。参考图1,显示了根据本发明实施例的便携式计算机系统100的示例性构架。便携式计算机系统100例如可以包括SoC/CoC 110、主板(MB) 120、存储器130和1/0接口 140。 SoC/CoC 110是一种具有在单一芯片上的多个处理器的多功能处理单元,每个处理器设置用于执行特定类别的任务。SoC/CoC 110包括但不限于CPU、视频处理器、图像处理器和音频处理器等。SoC/CoC 110的一种商用产品例如是NVIDIA公司的Tegra 处理器。SoC/CoC 110具有有非常高的集成度,因此尺寸很小。它通常还具有超低功耗,即使在满负荷工作时功耗也通常不超过大约10瓦。主板120可以采用在本领域通用的形式和结构。优选的,MB 120也可以被设计为有很高的集成度和很小的尺寸,以便当SoC/CoC 110安装在MB 120上时,可以构成小尺寸的便携式计算机系统。存储器130可以采用本领域通用的形式和构架, 例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、闪存等等。然而,综合考虑工作稳定性、大存储容量和长时间静音工作以及体积小这几项因素,优选地存储器130使用闪存。该存储器130也可以同时包括随机存取存储器和闪存,这样可以使用随机存取存储器作为快速存储器,而使用闪存作为大容量存储器。此外,虽然在图1上显示了单独的存储器130,但是存储器130也可以被集成或者嵌入到SoC/CoCllO中。作为一种可以与其他系统一起工作的系统,便携式系统100具有1/0接口 140以适应不同的外围设备。该1/0接口 140可以配置为本领域通常使用的各种接口,包括但不限于数据传输端口如通用串行总线(USB)、并行端口、串行端口和IEEE 1394端口、视频和音频端口如视频图形阵列(VGA)、高清多媒体接口(HDMI)、超级视频端子(S端子)、音频视频 (AV)和数字视频接口(DVI)端口、有线和无线通讯端口如局域网(LAN)和无线通信(WiFi) 端口。在上述诸多接口中,HDMI (High-DefinitionMultimedia hterface)接口支持在单线缆上传输不经过压缩的高清晰数字视频和多声道音频,并且能支持各类电视与计算机图像格式,包括SDTV、HDTV视频画面。因此,优选地,1/0接口 140采用HDMI接口。另外,由于HDMI接口的尺寸很小,因此该接口的采用可以将该便携式系统100的尺寸做的更小。该 HDMI接口可以采用公接口的形式也可以采用母插头的形式,考虑到多数电子产品上采用的是HDMI母插头,因此该便携式计算机系统100的1/0接口 140可以采用HDMI公插头。利用1/0接口 140,便携式计算机系统100可以直接插到其他系统上。比如插在电视的HDMI 母插头上。这样,可以省去额外的HDMI连接线的需要,节约了成本。这样便携式计算机系统100将其连接的系统作为该便携式计算机系统100的外设,对其功能进行扩展。另外,当1/0接口 140采用HDMI接口时,由于HDMI接口不能像USB接口那样用于供电,因此,在这种情况下,还提供供电设备对该便携式计算机系统100进行供电。在这种
6情况下,便携式计算机系统100的I/O接口 140还包括USB接口,通过该USB接口连接到供电设备。便携式计算机系统100和供电设备构成了组合式计算机系统。参考图2,根据本发明一个实施例的用于便携式计算机系统100的供电设备250的示例性架构。该供电设备 250包括第一 USB端口 251和电源模块252。第一 USB端口 251和电源模块252连接。且第一 USB端口 251用于与I/O接口 140的USB接口连接。该供电设备250插接在电源上, 其中的电源模块252可以将80-230V的交流电转为5V的直流电,并通过第一 USB端口 251 将电能提供给便携式计算机系统100。进一步地,该供电设备250还可以包括USB连接线, 用于将电源模块252和第一 USB端口 251连接,从而增加可连接的范围。为了进一步扩展该便携式系统100的功能,该供电设备250还可以包括接口模块253。该接口模块253可以通过第一 USB端口 251与便携式计算机系统100通信。通过该接口模块253,可以将更多的外设连接至该便携式计算机系统100。较佳的,该接口模块253包括一个或多个第二 USB端口 254以及无线通信(WiFi)端口 255。第二 USB端口 2M可以用于连接其他的外设,比如鼠标、键盘等。无线通信端口 255可以使便携式计算机系统100与其他系统无线通信。另外,当便携式计算机系统100的I/O接口 140包括USB接口对其供电时,该USB接口配置为逻辑上的主USB接口,以此来提供控制并接收电能。而供电设备250上的第一 USB端口 251 设置为逻辑上的从USB端口,以此来为便携式计算机系统100提供电能。另外,为了减小体积,上述的USB接口或者端口都可以采用MiniUSB接口或端口来代替。可以理解的是,接口模块253可以包括任何合适的接口,不限于上面提到的第二 USB端口 2M和无线通信端口 255。更加具体地参考图3,是根据本发明一个实施例的用于便携式计算机系统100的供电设备350的示意图。供电设备350实现为类似传统手持电话充电器的形式。其包括第一 USB端口 351,电源模块352,多个(本例子中为三个)第二 USB端口 3M以及无线通信端口 355。这些端口和模块的含义和上面结合图2描述的供电设备250的端口和模块相同或相似,在此不在赘述。需要说明的是,本实施例中的供电设备350还可以通过第一 USB端口 351向其他电子设备供电,比如MP3、手机等。可以理解的是,就对便携式计算机系统100 提供电能来说,也可以用传统的USB充电器。另外,作为另一种替代方式,便携式计算机系统100的I/O接口 140也可以采用 USB接口而不使用上述的HDMI接口连接到其他系统。使用USB接口作为连接的好处是便携式计算机系统100能通过该USB接口直接通过与其连接的其他系统供电。这样,便携式计算机系统100不需要配备一个单独的供电设备,这将进一步增加便携式计算机系统100的便携性。利用I/O接口 104,便携式计算机系统100可以连接到多种外围设备,如显示器、鼠标、键盘、打印机、麦克风、扬声器、摄像机和路由器等。所有接口都可以集成到主板120中。 因此,便携式计算机系统100可以作为微型计算机使用,来执行以前在传统PC上执行的任务。但较佳的,该便携式计算机系统100用以连接到电视、显示器、投影仪等显示设备上,以利用便携式计算机系统100中SoC/CoC 110的强大图形图像处理能力播放高清视频或者图片。参考图4,是根据本发明一个实施例的便携式计算机系统400与电视机600连接的示意图。需要说明的是,图4仅仅是示意性的,其中的比例关系并不代表实际的比例关系。便携式计算机系统400包括SoC/CoC、主板(MB)、存储器和I/O接口。这些部件和上述便携式计算机系统100中的SoC/CoC 110、主板(MB) 120、存储器130和I/O接口 140相同或相似,在此不再赘述。另外,便携式计算机系统400可以包括外壳410,用以容纳并保护上述部件。该外壳410的材料比如可以采用亚克力(Acrylic),当然也可以采用其他合适的材料。 比如塑料、金属等。在该例子中,便携式计算机系统400的I/O接口包括HDMI接口 420以及USB接口 430。HDMI接口 420可以插入电视机600上的HDMI接口中。由于在该例子中使用HDMI接口 420连接,因此便携式计算机系统400还包括USB接口 430用以对其进行供电。USB接口 430可以与供电设备上的对应的USB端口连接以为便携式计算机系统400供电。但可以理解的是,本实施例中的便携式系统400的与电视机600连接的接口也可以采用USB接口。在这种情况下,不需要提供上述额外的供电设备。图5A-5C示出了根据本发明一个实施例的便携式计算机系统500的结构示意图。 其中图5A是该便携式计算机系统500的俯视图,图5B是该便携式计算机系统500的正视图,图5C是该便携式计算机系统500的仰视图。图5A-5C进一步说明该便携式计算机系统 500的体积小的特征。便携式计算机系统500包括SoC/CoC 510,主板(MB) 520,RAM 531,闪存532,HDMI接口 541以及USB接口 M2。该便携式计算机系统500包括两个存储装置,其中RAM 531作为快速存储器,而闪存532作为大容量存储器。便携式计算机系统500采用 HDMI接口 541与其他系统通信,并采用USB接口 542来对其进行供电。该USB接口 542例如可以连接至上面所述的供电设备。便携式计算机系统500的部件的含义已经在上面做了详细的描述,在此不在详细说明。从图中可以看出,SoC/CoC 510, RAM 531,闪存532,HDMI 接口 541以及USB接口 542都与主板(MB) 520连接。其中HDMI接口 541连接在主板520 的一端,而USB接口 542连接在主板520的另一端。SoC/CoC 510、RAM 531和闪存532可以分别连接在主板的上下两侧。这样,该便携式计算机系统500的长、宽、高可以分别大约为 44mm、14mm、5mmο由于采用了上述的技术方案,根据本发明的便携式计算机系统在尺寸上可以做的很小。其长、宽、高例如可以分别在40-60mm、10-20mm、5-10mm之间。其体积和现有的U盘的体积大致相同。这种U盘形式的便携式计算机系统,易于携带,并且可以随时通过其接口与其他系统连接,对其他系统的功能进行扩展。同时由于其体积很小,将其插接在其他系统, 比如电视机上时,使用者不会注意到其存在,同时也不会使其他系统的体积变得过大。根据本发明的便携式计算机系统的一些具体应用介绍如下。具体实施例1 与电视机连接大尺寸电视机已经进入了每个家庭,并且具有越来越多的功能。例如电视机能和数码相机连接以观看照片或视频,能和DVD连接播放高清视频等等。当然也可以将电视机与传统计算机连接以作为传统计算机的显示器。但是传统计算机与电视机的连接,一方面由于计算机体积的原因而造成连接上的不方便。另一方面,由于功耗的原因,传统的PC通常需要大约100瓦特的功耗来运行,因此传统的计算机不能长时间的连接在电视上。而根据本发明实施例的便携式计算机系统,由于其具有很小的体积,因此很方便地连接到电视上。另外,由于其极低的功耗,可以长时间地连接到电视机上。并且通过该便携式计算机系统的供电设备上的扩展接口,可以在其上连接鼠标、键盘等外设。这样可以方便地利用大尺寸的电视作为该便携式计算机系统的显示器来进行上网冲浪或者运行程序等。同时,如果在需要看电视时,可以将便携式计算机系统从电视机上拔下。因此可以根据使用者的需要, 随时转换电视机的功能,满足使用者的各种需要。而且便携式计算机系统中的大容量存储器可以用来存储许多数据资料,这些数据资料同样可以在电视机上播放。由于便携式计算机系统中功能强大的CoC/SoC芯片,可以获得比普通电视更佳的播放效果。具体实施例2 与计算机连接随着互联网带宽越来越高,在基于Web的应用中,能够从互联网上下载大量数据的能力变得越来越重要。用户可下载在线高清晰度(HD)电影、实时参与在线游戏、将用户的本地数据备份到在线服务器上、下载各种应用软件和更新程序、直接从网站或通过点对点(P2P)文件共享工具(如Bit Torrent)下载并上传音乐和视频内容。所有这些在线的活动都会需要每天持续不断地从互联网下载并上传大量的数据。传统的PC通常需要大约100瓦特的功耗来运行这些从互联网上频繁下载并上传数据的应用软件和程序。如果这些程序持续运行7XM小时,那么所消耗的高能耗将是令人无法接受的。如果用户想要长时间下载并上传数据,可以将该便携式计算机系统连接到传统计算机上,利用该系统的低功耗来进行下载或上传的功能。同时PC本身可以保持休眠。这样,能耗只有几瓦,不超过传统PC运行这些程序所消耗能耗的10%。根据本发明的便携式计算机系统可以方便的连接到各种系统上,以对其他系统进行功能性的扩展,并能方便地从这些系统上移除。这样可以由使用者决定如何使用该便携式计算机系统。本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
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权利要求
1.一种便携式计算机系统,包括功耗不超过大约10瓦的多功能处理单元,所述处理单元包括其上具有多个处理器的单一芯片,其中每个处理器可操作用于执行选自计算、图形处理和音频处理中的至少一项任务;主板,与所述多功能处理单元相连接;存储器,与所述主板相连接并与所述多功能处理单元进行通信;以及 I/O接口,与所述主板相连接并与所述多功能处理单元进行通信, 所述便携式计算机系统配置为通过所述I/O接口插接到外围设备的接口中,以在所述便携式计算机系统和所述外围设备之间进行通信。
2.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述存储器选自RAM、R0M、硬盘驱动器和闪存。
3.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述I/O接口选自通用串行总线、并行端口、串行端口、IEEE 1394、VGA、HDMI、S 端子、AV、DVI、LAN 和 WiFi。
4.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述多功能处理单元是NVIDIA的 Tegra 处理单元。
5.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述I/O接口包括HDMI接口和USB接口。
6.根据权利要求5所述的便携式计算机系统,其中所述HDMI接口采用HDMI公插头。
7.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述便携式计算机系统提供有供电设备,所述供电设备连接到所述I/O接口以进行数据通信和接收供电。
8.根据权利要求7所述的便携式计算机系统,其中所述供电设备还包括电源模块。
9.根据权利要求7所述的便携式计算机系统,其中所述供电设备包括第一USB端口、一个或多个第二 USB端口和无线通信端口。
10.根据权利要求9所述的便携式计算机系统,其中所述I/O接口包括HDMI接口和USB 接口,所述一个或多个第二 USB端口、所述无线通信端口与所述第一 USB端口通信,所述第一 USB端口与所述USB接口连接。
11.根据权利要求9所述的便携式计算机系统,其中所述供电设备还包括USB连接线, 所述USB连接线将所述一个或多个第二 USB端口、所述无线通信端口连接至所述第一 USB 端□。
12.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述便携式计算机系统封装在外壳中。
13.根据权利要求12所述的便携式计算机系统,其中所述外壳的材料为亚克力。
14.根据权利要求12所述的便携式计算机系统,所述外壳的长、宽、高分别在40-60mm、 10-20mm、5-10mm 之间。
15.根据权利要求1所述的便携式计算机系统,其中所述外围设备选自电视机、计算机、显示器、投影仪。
16.一种组合式计算机系统,包括便携式计算机系统,所述便携式计算机系统包括功耗不超过大约10瓦的多功能处理单元,所述处理单元包括其上具有多个处理器的单一芯片,其中每个处理器可操作用于执行选自计算、图形处理和音频处理中的至少一项任务;主板,与所述多功能处理单元相连接;存储器,与所述主板相连接并与所述多功能处理单元进行通信;以及I/O接口,与所述主板相连接并与所述多功能处理单元进行通信;所述便携式计算机系统配置为通过所述 I/O接口插接到外围设备的接口中,以在所述便携式计算机系统和所述外围设备之间进行通信;供电设备,所述供电设备为所述便携式计算机系统提供电能。
17.根据权利要求16所述的组合式计算机系统,所述供电设备包括供电模块。
18.根据权利要求16所述的组合式计算机系统,其中供电设备包括第一USB端口、一个或多个第二 USB端口和无线通信端口。
19.根据权利要求18所述的组合式计算机系统,其中所述I/O接口包括HDMI接口和 USB接口,所述一个或多个第二 USB端口、所述无线通信端口与所述第一 USB端口通信,所述第一 USB端口与所述I/O接口的所述USB接口连接。
20.根据权利要求18所述的组合式计算机系统,其中所述供电设备还包括USB连接线, 所述USB连接线将所述一个或多个第二 USB端口、所述无线通信端口连接至所述第一 USB 端□。
全文摘要
本发明公开了一种便携式计算机系统,包括功耗不超过大约10瓦的多功能处理单元,处理单元包括其上具有多个处理器的单一芯片,其中每个处理器可操作用于执行选自计算、图形处理和音频处理中的至少一项任务;主板,与多功能处理单元相连接;存储器,与主板相连接并与多功能处理单元进行通信;以及I/O接口,与主板相连接并与多功能处理单元进行通信,所述便携式计算机系统配置为通过所述I/O接口插接到外围设备的接口中,以在所述便携式计算机系统和所述外围设备之间进行通信。根据本发明的便携式计算机系统具有体积小、容易拆装的优点。
文档编号G06F1/16GK102213973SQ20101014196
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者徐爽 申请人:辉达公司