(57)【要約】      （修正有）【課題】フィールドチェンジアブルなグラフィックシステムを提供する。【解決手段】グラフィックカード１０４の接点と係合する複数のコンタクトピンを有する直角エッジコネクタ１１４により、グラフィックカードをコンピューティングデバイスのマザーボードに直接取り付けることなく、グラフィックカードをマザーボード１０２に接続できる。また、エッジコネクタは複数のグラフィックカード及びグラフィックシステムと互換性があり、ユーザが既存のデバイスのグラフィックシステムをアップグレードできる。【選択図】図１
2010134949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィックシステムをコンピューティングデバイスのマザーボードに接続するコネクタであって、
マザーボードからの信号を、フィールドチェンジアブルグラフィックカードにルーティングするようにされている複数のコネクタピンを備えており、
前記複数のコネクタピンの第１のコネクタピンが、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードの存在を検出し、それに応じて前記信号がルーティングされるようにされている、
コネクタ。
【請求項２】
前記コネクタが、前記マザーボードに取り付けられている直角エッジコネクタである、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記コネクタが２３０本のコネクタピンを備えている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記第１のコネクタピンによって検出される電圧が、前記接続されているグラフィックシステムのモードを示す、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記第１のコネクタピンによって検出される高電圧が、パッシブループスルーカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項４に記載のコネクタ。
【請求項６】
ＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号がドライバから前記ループスルーカードを経由してＬＶＤＳディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項５に記載のコネクタ。
【請求項７】
ＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号がドライバから前記ループスルーカードを経由してＤＶＩディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項５に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記ループスルーカードが、
ＤＶＩ信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング）送信器、
を備えている、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記第１のコネクタピンによって検出される低電圧が、アクティブグラフィックカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項４に記載のコネクタ。
【請求項１０】
ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース）エクスプレス信号がドライバから前記アクティブグラフィックカードにルーティングされるようにされている、請求項１０に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記アクティブグラフィックカードが、複数の出力ディスプレイ信号を生成するために前記ドライバからの前記ＰＣＩエクスプレス信号を受信するようにされている、請求項１０に記載のコネクタ。
【請求項１２】
前記アクティブグラフィックカードが、ＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号と、ＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号と、ＴＶ（テレビ）信号と、ＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）信号とを生成するようにされている、請求項１１に記載のコネクタ。
【請求項１３】
組立て後にコンピューティングデバイスのユーザがグラフィックシステムを交換できるように構成されている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１４】
メーカーが１つのマザーボードを少なくとも２つの異なるグラフィックモード用に構成できるようにされている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１５】
グラフィックカードを前記マザーボードに対して実質的に平行且つ間隔をおいた関係に維持するように更にされている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１６】
ラップトップコンピューティングデバイスにおいて使用可能なマザーボードと、
前記マザーボードに取り付けられた中央処理装置と、
前記マザーボードに取り付けられた統合グラフィックプロセッサ（ＩＧＰ）と、
前記マザーボードに接続されたフィールドチェンジアブルグラフィックカードと、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードを複数の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている複数のスタッフィング抵抗器と、を備えており、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、前記マザーボードに対して間隔をあけた独立した関係にある装置。
【請求項１７】
前記マザーボードに取り付けらており、前記マザーボードからの信号を前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードにルーティングするために、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードと係合するようにされている複数のコネクタピンを備えるエッジコネクタを更に備えている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードがパッシブループスルーカードである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
スタッフィング抵抗器の第１のセットが、前記パッシブループスルーカードをＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記エッジコネクタにおける第１のコネクタピンが、前記ＬＶＤＳ信号がドライバから前記パッシブループスルーカードを経由してＬＶＤＳ出力ディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
スタッフィング抵抗器の前記第１のセットが、前記パッシブループスルーカードをＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するように更にされている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記パッシブループスルーカードが、
ＤＶＩ信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング）送信器、
を更に備えている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
スタッフィング抵抗器の前記第１のセットが、前記ＩＧＰをＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）出力ディスプレイパネルとＴＶ（テレビ）出力ディスプレイパネルとに接続するように更にされている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）を備えているアクティブグラフィックカードである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２５】
前記エッジコネクタが、ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース）エクスプレス信号がドライバから前記アクティブグラフィックカードにルーティングされるようにされている、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記アクティブグラフィックカードが、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号を生成するようにされている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
スタッフィング抵抗器の第２のセットが、前記アクティブグラフィックカードを、ＶＧＡ、ＴＶ、ＤＶＩ、及びＬＶＤＳ用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
ラップトップコンピューティングデバイスにおいて使用可能なマザーボードと、
前記マザーボードに取り付けられた中央処理装置と、
前記マザーボードに取り付けられた統合グラフィックプロセッサ（ＩＧＰ）と、
前記マザーボードに接続されたフィールドチェンジアブルグラフィックカードと、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードを複数の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている複数のマルチプレクサと、を備えており、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、前記マザーボードに対して間隔をあけた独立した関係にある装置。
【請求項２９】
前記マザーボードに取り付けらており、前記マザーボードからの信号を前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードにルーティングするために、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードと係合するようにされている複数のコネクタピンを備えているエッジコネクタを更に備えている、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードがパッシブループスルーカードである、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数のマルチプレクサが、前記パッシブループスルーカードをＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記エッジコネクタにおける第１のコネクタピンが、前記ＬＶＤＳ信号がドライバから前記パッシブループスルーカードを経由してＬＶＤＳ出力ディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記複数のマルチプレクサが、前記パッシブループスルーカードをＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するように更にされている、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記パッシブループスルーカードが、
ＤＶＩ信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング）送信器、
を更に備えている、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記複数のマルチプレクサが、前記ＩＧＰをＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）出力ディスプレイパネルとＴＶ（テレビ）出力ディスプレイパネルとに接続するように更にされている、請求項３１に記載の装置。
【請求項３６】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）を備えているアクティブグラフィックカードである、請求項２９に記載の装置。
【請求項３７】
前記複数のマルチプレクサが、前記アクティブグラフィックカードからの信号が受信及び送信されるように自動的に再構成するようにされている、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記エッジコネクタが、ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース）エクスプレス信号がドライバから前記アクティブグラフィックカードにルーティングされるようにされている、請求項３６に記載の装置。
【請求項３９】
前記アクティブグラフィックカードが、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号を生成するようにされている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
フィールドチェンジアブルカードをコンピューティングデバイスのマザーボードに接続するコネクタであって、
マザーボードからの信号をフィールドチェンジアブルカードにルーティングするようにされている複数のコネクタピンを備え、
前記フィールドチェンジアブルカードが、前記コンピューティングデバイスにおいて使用するためのレンダリング機能を実行する回路を有しており、
前記複数のコネクタピンの第１のコネクタピンが、前記フィールドチェンジアブルカードの存在を検出し、それに応じて前記信号がルーティングされるようにされている、
コネクタ。
【請求項４１】
前記フィールドチェンジアブルカードが、グラフィック処理ユニットを備えているグラフィックカードである、請求項４０に記載のコネクタ。
【請求項４２】
前記フィールドチェンジアブルカードがオーディオチップである、請求項４０に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、コンピュータのハードウェアに関し、より詳細には、コンピューティングデバイスのためのフィールドチェンジアブル（その場で交換可能）なグラフィックシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]最近のコンピューティングデバイスには、一般に、グラフィック処理負荷の高いアプリケーション（例：ゲームアプリケーション）のグラフィック関連データをコンピューティングデバイスが高速で処理できるようにするグラフィックカードが組み込まれている。グラフィックカードは、一般的には、複数の回路コンポーネント（例：メモリチップなど）及びグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）が取り付けられているプリント基板（ＰＣＢ）を備えている。ラップトップコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの「クローズドプラットフォーム」のコンピューティングデバイス（すなわちプロセッサを使用しておりユーザによって容易には変更されないデバイス）においては、グラフィックカードは、コンピューティングデバイスのマザーボードに直接且つ永久的に取り付けられている。
【０００３】
[0003]グラフィックカードをマザーボードに直接取り付けることの１つの欠点は、この固定の機器構成では、ユーザがコンピューティングデバイスのグラフィックシステムをアップグレードすることができないことである。具体的には、改良されたグラフィックシステムを利用するためには、ユーザは、一般には新しいコンピューティングデバイス全体を購入しなければならず、これは、既存のコンピューティングデバイスにおけるグラフィックシステムのみを交換するよりもずっとコストがかかる。
【０００４】
[0004]第２の欠点は、グラフィックの新しい技術をコンピューティングデバイスのユーザにただちに提供することができないことであり、なぜなら、オンボードデバイスとして実装するためには一般には約９〜１２ヶ月の設計段階が必要とされるためである。
【０００５】
[0005]従って、この技術分野には、コンピューティングデバイスのためのフィールドチェンジアブル（その場で交換可能）なグラフィックシステムのニーズが存在している。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]フィールドチェンジアブルなグラフィックシステムのためのエッジコネクタの１つの実施形態は、グラフィックカードの接点と係合するようにされている複数のコンタクトピンを有する直角エッジコネクタ（ｒｉｇｈｔａｎｇｌｅ ｅｄｇｅｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含んでいる。このエッジコネクタは、グラフィックカードをコンピューティングデバイスのマザーボードに直接取り付けることなく、グラフィックカードをマザーボードに接続するようにされている。
【０００７】
[0007]開示したエッジコネクタの１つの利点として、このエッジコネクタは、複数のグラフィックカード及びグラフィックシステムと互換性があり、従ってコンピューティングデバイスのユーザは、既存のデバイスのグラフィックシステムをアップグレードすることができる。従って、ユーザは、グラフィックの新しい技術を利用するために新しいコンピューティングデバイス全体を購入する必要がない。この利点は、特に、携帯型のコンピューティングデバイス（例：ラップトップコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、或いは伝統的に固定のグラフィック機能を有するその他のデバイス（ビデオゲームコンソールなど））のユーザにとって大きい。
【０００８】
[0008]開示したエッジコネクタの更なる利点として、このエッジコネクタにより、ＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）のデータ転送速度で動作することのできる追加の（一般にはコストのかかる）デバイスを必要とすることなく、ＬＶＤＳ機能にアップグレードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つの実施形態によるフィールドチェンジアブルグラフィックシステムを示している側面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による、図１のフィールドチェンジアブルグラフィックシステムにおいて使用するためのグラフィックカードを示している平面図である。
【図３Ａ】図２に示したエッジコネクタのピン配列の１つの実施形態を示している表である。
【図３Ｂ】図２に示したエッジコネクタのピン配列の１つの実施形態を示している表である。
【図４Ａ】図３Ａ及び図３Ｂに識別されている各信号タイプのコンタクトピンについて説明している表である。
【図４Ｂ】図３Ａ及び図３Ｂに識別されている各信号タイプのコンタクトピンについて説明している表である。
【図４Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂに識別されている各信号タイプのコンタクトピンについて説明している表である。
【図５】本発明の１つの実施形態による、マザーボードからエッジコネクタを通じてグラフィックカードに供給しなければならない電力について整理した表である。
【図６Ａ】本発明の１つの実施形態による構成可能なグラフィックシステムを示している概略図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態によるグラフィックシステムを示している概略図である。
【図７Ａ】本発明の１つの実施形態による、ユーザがアップグレードすることのできるグラフィックシステムを示している概略図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態による、ユーザがアップグレードすることのできるグラフィックシステムを示している概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0018]図１は、本発明の１つの実施形態によるフィールドチェンジアブル（その場で交換可能）なグラフィックシステム１００を示す側面図である。グラフィックシステム１００は、任意の種類のコンピューティングデバイス、例えば、以下に限定されないが、デスクトップコンピュータ、サーバ、ラップトップコンピュータ、パームサイズコンピュータ、携帯情報端末、タブレットコンピュータ、ゲームコンソール、携帯電話、コンピュータベースのシミュレータなどとともに使用することができる。図６Ａ〜図７Ｂを参照して後に更に詳しく説明するように、グラフィックシステム１００は、複数のフィールドチェンジアブル（その場で交換可能）なグラフィックカードとの互換性が確保されるように構成されている。
【００１１】
[0019]グラフィックシステム１００は、一般的に、従来のグラフィックカードの代わりにコンピューティングデバイスのマザーボード１０２に接続されるように構成されており、以下に限定されないが、グラフィックカード１０４とインタフェースアセンブリ１５０とを含んでいる。グラフィックカード１０４は、一般にはマザーボード１０２の反対側を向いている第１の面１０１に取り付けられたＧＰＵ及び複数の回路コンポーネント（例：メモリ）（図示していない）を含んでいる。グラフィックカード１０４は、グラフィックカード１０４の縁部１０５に沿って配置され且つインタフェースアセンブリ１５０と係合するようにされているカードコネクタ１０６を更に備えている。グラフィックシステム１００において使用するのに適しているフィールドチェンジアブルなグラフィックカードのいくつかの実施形態は、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第ｘｘ／ｘｘｘ，ｘｘｘ号（Ｂｉｓｓｏｎら、出願日：ｘｘｘｘ年ｘｘ月ｘｘ日）（整理番号ＮＶＤＡ／Ｐ００１１９６）明細書に記載されており、この文書は本明細書に参照により取り込まれる。
【００１２】
[0020]図２〜図５を参照して後に更に詳しく説明するように、グラフィックシステム１００は、マザーボード１０２に直接取り付けられることなくマザーボード１０２に接続されるように構成されている。これは、１つ以上の支持体１０８とエッジコネクタ１１４（ただしこれらに限定されない）とを含んでいるインタフェースアセンブリ１５０によって可能になっている。支持体１０８は、マザーボード１０２に取り付けられており、そこから上方に延びてグラフィックカード１０４と係合している。支持体１０８は、マザーボード１０２から間隔をおいた向きにグラフィックカード１０４を安定的に維持するようにされている。１つの実施形態においては、支持体１０８は、グラフィックカード１０４とマザーボード１０２との間の距離ｄとして約４ｍｍが維持されるような寸法を有する。
【００１３】
[0021]図２を参照しながら説明するように、エッジコネクタ１１４はマザーボード１０２に取り付けられており、上面１１８及び下面１２０に複数の接点が配設されている縦方向の溝１１６を含んでいる。これらの接点は、外部及び内部のインタフェースをグラフィックカード１０４からマザーボード１０２にルーティングするために、グラフィックカード１０４のカードコネクタ１０６と係合するようにされている。
【００１４】
[0022]図２は、本発明によるエッジコネクタ２００の１つの実施形態を示している等角図である。エッジコネクタ２００は、すべての内部インタフェース及び外部インタフェースをグラフィックカード（例：図１のグラフィックカード１０４）からコンピューティングデバイスのマザーボードにルーティングするようにされている。エッジコネクタ２００は、長手溝２０４が形成されている細長い本体２０２を備えている。長手溝２０４は、グラフィックカードのコネクタ（例：カードコネクタ１０６）の縁部を受け入れるような寸法を有する。１つの実施形態においては、長手溝２０４は、１．２ｍｍまでのカード厚さを収容するような寸法を有する。長手溝２０４の上面２０６及び下面２０８に配設されているコンタクトピン（図示していない）は、カードコネクタの接点に結合するようにされている。
【００１５】
[0023]図３Ａ及び図３Ｂは、エッジコネクタ２００のピン配列の１つの実施形態を示している表である。エッジコネクタ２００の各コンタクトピンは、個々の信号（例：電力入力、グラウンド）に関連付けられている。図示した実施形態においては、エッジコネクタ２００は、２３０ピンのカード−エッジ接続システムを使用し、このシステムにおいては、エッジコネクタ２００のコンタクトピンは、定常電流が０．５Ａである。図４Ａ〜図４Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに識別されている各信号タイプのコンタクトピンについて説明している表である。図４Ａ〜図４Ｃにおける入出力の分類は、グラフィックカードに取り付けられているＧＰＵを基準とするものである。表中の「ＭＸＭモジュール」は、本発明によるグラフィックカードを意味する。
【００１６】
[0024]
図５は、本発明の１つの実施形態による、マザーボードによってグラフィックカードに、すなわちエッジコネクタ２００を通じて供給しなければならない電力についてまとめた表である。マザーボードの電源が、図５にまとめた電力要件に等しいか又は超える場合、本発明によるエッジコネクタ（例：エッジコネクタ２００）に結合されているグラフィックカードは最大速度にて動作する。しかしながら、このインタフェースでは、グラフィックカードがマザーボードの電源制限を検出して、利用可能な電力の制限を超えないように自身のクロックを自動的に下げることもできる。
【００１７】
[0025]本発明のグラフィックシステムとマザーボードとを有効に接続するためには、マザーボードは、図５にまとめた電力要件に加えて複数の追加のシステム要件を満たさなくてはならない。例えば、１つの実施形態においては、マザーボードには、ＤＤＣＣ＿ＤＡＴ信号及びＤＤＣＣ＿ＣＬＫ信号（例：図３Ｂにおけるコネクタピン２２０及び２２２）に接続されるシリアルＲＯＭを配置することが要求される。更に、マザーボードは、すべてのＤＤＣラインと、ＶＧＡ＿ＨＳＹＮＣ信号及びＶＧＡ＿ＶＳＹＮＣ信号（例：コネクタピン１５１及び１５３）に対するバックドライブ分離（ｂａｃｋｄｒｉｖｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）とレベルシフト（ｌｅｖｅｌｓｈｉｆｔｉｎｇ）とを提供しなければならない。更に、マザーボードは、コンピューティングデバイスのＬＶＤＳパネルに電力を供給しなければならず、また、すべてのＲＧＢ信号及びＴＶ＿ｏｕｔ信号を３７．５オームのインピーダンスにてルーティングしなければならない。１つの実施形態においては、マザーボードは、すべてのＶＧＡ出力ラインとすべてのＴＶ出力ラインにおける出力フィルタ（コネクタピンのできるだけ近くに配置する）を有することも要求される。ＤＶＩ＿Ｂ＿ＨＰＤライン及びＤＶＩ＿Ａ＿ＨＰＤライン（例：コネクタピン１９１及び２１７）には入力フィルタが要求され、グラフィックカードは、ＤＶＩ＿Ｂ＿ＨＰＤ信号及びＤＶＩ＿Ａ＿ＨＰＤ信号に対するレベルシフトとクランピング（ｃｌａｍｐｉｎｇ）とを提供する。
【００１８】
[0026]１つの実施形態においては、本発明によるエッジコネクタ（例：エッジコネクタ２００）は、コンピューティングデバイスのグラフィックモードを検出し、モードに応じてディスプレイインタフェースをグラフィックカードからマザーボードにルーティングするようにされている。具体的には、エッジコネクタのＰＲＳＮＴ＃１コネクタピン（例：図３Ａ及び図３Ｂのピン配列におけるピン１３４）は、コンピューティングデバイスにグラフィックのアップグレード（例えば、米国特許出願第ｘｘ／ｘｘｘ，ｘｘｘ号明細書に開示されているグラフィックカードのいずれか）が実装されているかを検出するようにされている。１つの実施形態においては、ＰＲＳＮＴ＃１コネクタピンによって検出される電圧は、グラフィックのアップグレードの存在を示す。例えば、ＰＲＳＮＴ＃１コネクタピンによって検出される高電圧は、後から図６Ａ及び図７Ａを参照して詳しく説明するように、「ダミー」カード又は「ループスルー」カード（例：グラフィック処理ユニットを備えていないカード）がエッジコネクタに結合されていることを示す。或いは、ＰＲＳＮＴ＃１コネクタピンによって検出される低電圧は、後から図６Ｂ及び図７Ｂを参照しながら詳しく説明するように、グラフィックのアップグレード（例：グラフィックカード）がエッジコネクタに結合されていることを示す。
【００１９】
[0027]図６Ａは、本発明の１つの実施形態による構成可能なグラフィックシステム６００を示している概略図である。図６Ａに示した出力トポロジは、製造終了時のグラフィックコンフィギュレーションを示している（すなわちグラフィックシステム６００はコンピューティングデバイスの組立て時に組み込まれる）。グラフィックシステム６００は、標準の統合グラフィックプロセッサ（ＩＧＰ）６１２（１つの実施形態においてはノースブリッジチップセット（図示していない）によって駆動される）と、ループスルーカード６５０と、ＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）信号、ＴＶ（テレビ）信号、ＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号、及びＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号用の複数のディスプレイパネル６０４〜６１０とを備えている。ディスプレイ出力信号は、後から更に説明するように、ループスルーカード６５０と連携してＩＧＰ６１２によって生成される。
【００２０】
[0028]ループスルーカード６５０は、従来のＬＶＤＳ対応デバイスの代わりにグラフィックシステム６００に実装することができる。上述したように、エッジコネクタのＰＲＳＮＴ＃１コネクタピンは、高電圧を検出し、ループスルーカード６５０の存在を示す対応する信号をノースブリッジチップセットに送る。その結果として、ノースブリッジは、エッジコネクタにＬＶＤＳ信号を出力し、１つの実施形態においてはこの信号はＩＧＰ＿ＬＶＤＳコネクタピンに接続される。パッシブループスルーカード６５０は、この出力信号とＬＶＤＳパネル入力信号との間の回路経路を完成させる。このように、エッジコネクタは、ループスルーカード６５０と協働して、コンピューティングデバイスのユーザが、従来の複雑（且つ高価）なＬＶＤＳ対応デバイスを実装する必要なしにＬＶＤＳ機能を実装できるようにする。
【００２１】
[0029]１つの実施形態においては、グラフィックシステム６００は、更にＤＶＩをサポートしている。この実施形態においては、ＤＶＩ信号はエッジコネクタのＤＶＩ＿Ａコネクタピン（図３Ｂにおけるコネクタピン２１９、２２１、２２５、２２７、２３１、２３３、２３７、２３９）に出力され、ループスルーカード６５０にルーティングされる。ループスルーカード６５０は、受信信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｉｎｉｍｉｚｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）送信器を更に備えている。ＴＶ信号及びＶＧＡ信号は、標準のＩＧＰ動作に従ってノースブリッジチップセットからＩＧＰ６１２に出力される。
【００２２】
[0030]１つの実施形態においては、グラフィックシステム６００は、ＩＧＰ ６１２及びループスルーカード６５０からディスプレイパネル６０４〜６１０までの回路を完成させるようにされている複数のスタッフィング抵抗器（ｓｔｕｆｆｉｎｇｒｅｓｉｓｔｏｒ）６１４ａ，６１４ｂを更に備えている。製造業者は、コンピューティングシステムの組立て時に、抵抗器６１４ａを経由する回路経路を閉じ、抵抗器６１４ｂを経由する回路経路を開いたままにすることによって、説明したモード（例：ループスルーカード６５０が組み込まれるモード）において動作するようにグラフィックシステム６００を構成することができる。
【００２３】
[0031]或いは、図６Ｂに示したように、製造業者は、アクティブグラフィックカードを実装する目的で、抵抗器６１４ｂを経由する回路経路を閉じ、抵抗器６１４ａを経由する回路経路を開いたままにすることができる。この実施形態においては、グラフィックシステム６００は、ループスルーカード６５０の代わりにグラフィックカード６６０を備えている。グラフィックカード６６０は、米国特許第ｘｘ／ｘｘｘ，ｘｘｘ号明細書に記載されているグラフィックカードのいずれかと同様に構成することができる。グラフィックカード６６０は、後から更に説明するように、実質的にすべての出力信号を生成する。
【００２４】
[0032]上述したように、エッジコネクタのＰＲＳＮＴ＃１コネクタピンは、低電圧を検出し、グラフィックカード６６０の存在を示す対応する信号をノースブリッジチップセットに送る。その結果として、ノースブリッジは、ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース：ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）エクスプレス信号をエッジコネクタに出力し、エッジコネクタは、その信号をグラフィックカード６６０にルーティングする。次いで、グラフィックカード６６０によって、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号が生成される。上述したように、スタッフィング抵抗器６１４ｂは、グラフィックカード６６０からディスプレイパネル６０４〜６１０までの回路を完成させる。
【００２５】
[0033]図７Ａは、本発明の１つの実施形態によるグラフィックシステム７００を示している概略図である。図７Ａに示した出力トポロジは、ユーザがアップグレードすることのできるコンフィギュレーションを示している。すなわち、ユーザは、フィールドチェンジアブル（その場で交換可能）な１枚のグラフィックカードを別のカードに単に交換することによって、必要時にグラフィックシステム７００をアップグレードすることができる。グラフィックシステム７００は、図６Ａに示したグラフィックシステム６００と実質的に同様であり、ＩＧＰ７１２と、ループスルーカード７０２と、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号用の複数のディスプレイパネル７０４〜７１０とを備えている。ディスプレイ出力信号は、後から更に説明するように、ループスルーカード７０２と連携してＩＧＰ７１２によって生成される。
【００２６】
[0034]ＬＶＤＳ信号及びＤＶＩ信号は、図６Ａを参照しながら上述したように、ノースブリッジによってエッジコネクタに出力される。パッシブループスルーカード７０２は、この出力信号とＬＶＤＳ及びＤＶＩパネル入力信号との間の回路経路を完成させる。ＴＶ信号及びＶＧＡ信号は、標準のＩＧＰ動作に従ってノースブリッジチップセットからＩＧＰ７１２に出力される。１つの実施形態においては、グラフィックシステム７００は、ＩＧＰによって生成された信号（例：ＶＧＡ信号及びＴＶ信号）を受信及び送信するようにされている複数のマルチプレクサ７１４を更に備えている。製造業者は、コンピューティングシステムの組立て時、初期設定として図７Ａに示したモード（例：ループスルーカード７０２が組み込まれるモード）において動作するようにグラフィックシステム７００を構成することができる。
【００２７】
[0035]図７Ｂは、アップグレードモードにおけるグラフィックシステム７００を示している概略図である。グラフィックシステム７００は、図６Ｂに示したグラフィックシステム６００と実質的に同様であり、ＩＧＰ７０２と、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号用の複数のディスプレイパネル７０４〜７１０と、ループスルーカード７０２の代わりのアクティブグラフィックカード７６０とを備えている。
【００２８】
[0036]グラフィックカード７６０の存在が検出されると、ノースブリッジは、ＰＣＩエクスプレス信号をエッジコネクタを介してグラフィックカード７６０に送る。マルチプレクサ７１４は、ＶＧＡ回路経路及びＴＶ回路経路がグラフィックカード７６０に接続されるように自動的に再構成するように構成されている。
【００２９】
[0037]従って、本発明によるエッジコネクタは、コンピューティングデバイスのユーザが既存のデバイスのグラフィックシステムを最小限の費用でアップグレードできるように構成することができる。エッジコネクタは複数のフィールドチェンジアブルグラフィックカードと協働するようにされているため、ユーザは、グラフィックの新しい技術を利用するために新しいコンピューティングデバイス全体を購入する必要はない。この利点は、特に、グラフィックシステムを変更することが難しいか又は不可能であることが多い携帯型のコンピューティングデバイス（例：ラップトップコンピュータ、携帯情報端末）のユーザにとって大きい。
【００３０】
[0038]開示したエッジコネクタの更なる利点は、このエッジコネクタにより、ＬＶＤＳ機能にアップグレードできることである。ＬＶＤＳのデータ転送速度で動作することのできる一般的なデバイスは、かなり高価である傾向にある。しかしながら、ＬＶＤＳ信号がパッシブカードを「ループスルーする」ことができるように本発明のエッジコネクタを構成することによって、ユーザ側の最小限の費用でグラフィックシステムの汎用性が高まる。
【００３１】
[0039]更に、本発明はグラフィックカードに関連して説明したが、当業者には、一般にマザーボードに配線接続される別のデバイス（例：オーディオチップ）とともに本発明を使用できることが理解されるであろう。
【００３２】
[0040]以上のように、本発明は、コンピューティングデバイスのグラフィックシステムの分野における大きな進歩である。単一のコンピューティングデバイスのマザーボードに複数のフィールドチェンジアブルなグラフィックシステムを接続できるようにするエッジコネクタが提供される。従って、本エッジコネクタにより、既存のコンピューティングデバイスに実装することのできるグラフィックオプションが最大となり、コンピューティングデバイスのユーザがグラフィックの新しい技術を利用することができる。
【００３３】
[0041]更に、本発明によって、ボードに実装するための約９〜１２ヶ月の設計段階が本発明によって不要となるため、コンピューティングデバイスの製造業者に更なる柔軟性を提供できることになる。また、本発明により、開示したシステムのいずれについても、その受注生産、受注在庫（ｓｔｏｃｋ−ｔｏ−ｏｒｄｅｒ）、及び現場での修理（ｆｉｅｌｄｒｅｐａｉｒ）が可能となり、このことは、ジャストインタイムの製造及び在庫管理を必要としている世界経済にとって大きな進歩である。
【００３４】
[0042]本発明は、クローズドプラットフォームのコンピューティングデバイス（例：ラップトップコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末）のコンテキストにおいて説明したが、当業者には、プロセッサを使用しておりユーザによって容易には変更されないデバイス（例：カーナビゲーションシステム、エンターテイメントシステム、オールインワンタイプのパーソナルコンピュータ、プリンタ）とともに本発明を使用できることが理解されるであろう。更に、本発明は、標準化されているフィールドチェンジアブルグラフィックカードのコンテキストにおいて説明したが、本発明は、特に、チップが埋め込まれているクレジットカードのポリマー基材や、郵便切手サイズの自己充足型デバイスなど、別のフォームファクタにおいて実施することができる。
【００３５】
[0043]ここまで、本発明について具体的な実施形態を参照しながら説明したが、当業者には、添付の請求項に記載されている本発明の広い精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に様々な修正及び変更を行うことができることが理解されるであろう。従って、上記の説明及び図面は、制限ではなく例示を目的としているとみなされるものとする。
【図１】
2010134949.tif 000003
【図２】
2010134949.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2010134949.tif 000006
【図４Ａ】
2010134949.tif 000007
【図４Ｂ】
2010134949.tif 000008
【図４Ｃ】
2010134949.tif 000009
【図５】
2010134949.tif 000010
【図６Ａ】
2010134949.tif 000011
【図６Ｂ】
2010134949.tif 000012
【図７Ａ】
2010134949.tif 000013
【図７Ｂ】
2010134949.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月15日(2010.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラップトップコンピューティングデバイスにおいて使用可能なマザーボードと、
前記マザーボードに取り付けられた中央処理装置と、
前記マザーボードに取り付けられた統合グラフィックプロセッサ（ＩＧＰ）と、
前記マザーボードに接続されたフィールドチェンジアブルグラフィックカードと、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードを複数の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている信号経路の第１のセット、及び前記統合グラフィックプロセッサを前記複数の出力ディスプレイパネルに接続する信号経路の第２のセット、を少なくとも備えている複数の信号経路と、
前記信号経路の第２のセットを開いたままにしていると共に前記信号経路の第１のセットを閉じること、あるいは前信号経路の第１のセットを開いたままにしていると共に前記信号経路の第２のセットを閉じることを選択する複数のスタッフィング抵抗器と、を備えており、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、前記マザーボードに対して間隔をあけた独立した関係にある装置。
【請求項２】
前記マザーボードに取り付けらており、前記マザーボードからの信号を前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードにルーティングするために、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードと係合するようにされている複数のコネクタピンを備えるエッジコネクタを更に備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードがパッシブループスルーカードである、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
スタッフィング抵抗器の第１のセットが、前記パッシブループスルーカードをＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記エッジコネクタにおける第１のコネクタピンが、前記ＬＶＤＳ信号がドライバから前記パッシブループスルーカードを経由してＬＶＤＳ出力ディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
スタッフィング抵抗器の前記第１のセットが、前記パッシブループスルーカードをＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するように更にされている、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記パッシブループスルーカードが、
ＤＶＩ信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング）送信器、
を更に備えている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
スタッフィング抵抗器の前記第１のセットが、前記ＩＧＰをＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）出力ディスプレイパネルとＴＶ（テレビ）出力ディスプレイパネルとに接続するように更にされている、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）を備えているアクティブグラフィックカードである、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記エッジコネクタが、ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース）エクスプレス信号がドライバから前記アクティブグラフィックカードにルーティングされるようにされている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記アクティブグラフィックカードが、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号を生成するようにされている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
スタッフィング抵抗器の第２のセットが、前記アクティブグラフィックカードを、ＶＧＡ、ＴＶ、ＤＶＩ、及びＬＶＤＳ用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ラップトップコンピューティングデバイスにおいて使用可能なマザーボードと、
前記マザーボードに取り付けられた中央処理装置と、
前記マザーボードに取り付けられた統合グラフィックプロセッサ（ＩＧＰ）と、
前記マザーボードに接続されたフィールドチェンジアブルグラフィックカードと、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードを複数の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている信号経路の第１のセット、及び前記統合グラフィックプロセッサを前記複数の出力ディスプレイパネルに接続する信号経路の第２のセット、を少なくとも備えている複数の信号経路と、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードの存在が検出されたとき、前記信号経路の第２のセットを開いたままにすると共に前記信号経路の第１のセットを閉じる複数のマルチプレクサと、を備えており、
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、前記マザーボードに対して間隔をあけた独立した関係にある装置。
【請求項１４】
前記マザーボードに取り付けらており、前記マザーボードからの信号を前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードにルーティングするために、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードと係合するようにされている複数のコネクタピンを備えているエッジコネクタを更に備えている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードがパッシブループスルーカードである、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数のマルチプレクサが、前記パッシブループスルーカードをＬＶＤＳ（低電圧差動シグナリング）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するようにされている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記エッジコネクタにおける第１のコネクタピンが、前記ＬＶＤＳ信号がドライバから前記パッシブループスルーカードを経由してＬＶＤＳ出力ディスプレイパネルにルーティングされるようにされている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のマルチプレクサが、前記パッシブループスルーカードをＤＶＩ（デジタル映像インタフェース）信号用の出力ディスプレイパネルに接続するように更にされている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記パッシブループスルーカードが、
ＤＶＩ信号に対するＴＭＤＳ出力を駆動するＴＭＤＳ（遷移最小化差動シグナリング）送信器、
を更に備えている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記複数のマルチプレクサが、前記ＩＧＰをＶＧＡ（ビデオグラフィックアレイ）出力ディスプレイパネルとＴＶ（テレビ）出力ディスプレイパネルとに接続するように更にされている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードが、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）を備えているアクティブグラフィックカードである、請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数のマルチプレクサが、前記アクティブグラフィックカードからの信号が受信及び送信されるように自動的に再構成するようにされている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記エッジコネクタが、ＰＣＩ（ペリフェラルコンポーネントインタフェース）エクスプレス信号がドライバから前記アクティブグラフィックカードにルーティングされるようにされている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記アクティブグラフィックカードが、ＶＧＡ信号、ＴＶ信号、ＬＶＤＳ信号、及びＤＶＩ信号を生成するようにされている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
コネクタが、グラフィックカードを前記マザーボードに対して実質的に平行且つ間隔をおいた関係に維持するように更にされている、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数のコネクタピンの第１のコネクタピンが、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードの存在を検出し、それに応じて前記信号がルーティングされるようにされている請求項２に記載の装置。
【請求項２７】
前記コネクタが、前記マザーボードに取り付けられている直角エッジコネクタである請求項２に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１のコネクタピンによって検出される電圧が、前記接続されているグラフィックシステムのモードを示す、請求項２に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１のコネクタピンによって検出される低電圧が、アクティブグラフィックカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１のコネクタピンによって検出される高電圧が、パッシブループスルーカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項３に記載の装置。
【請求項３１】
コネクタが、グラフィックカードを前記マザーボードに対して実質的に平行且つ間隔をおいた関係に維持するように更にされている、請求項１４に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数のコネクタピンの第１のコネクタピンが、前記フィールドチェンジアブルグラフィックカードの存在を検出し、それに応じて前記信号がルーティングされるようにされている請求項１４に記載の装置。
【請求項３３】
前記コネクタが、前記マザーボードに取り付けられている直角エッジコネクタである請求項１４に記載の装置。
【請求項３４】
前記第１のコネクタピンによって検出される電圧が、前記接続されているグラフィックシステムのモードを示す、請求項１４に記載の装置。
【請求項３５】
前記第１のコネクタピンによって検出される低電圧が、アクティブグラフィックカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記第１のコネクタピンによって検出される高電圧が、パッシブループスルーカードが前記コネクタに接続されていることを示す、請求項１４に記載の装置。
【外国語明細書】
2010134949000001.pdf