電源管理系統(tǒng)及電源管理方法
【專利說明】電源管理系統(tǒng)及電源管理方法
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年08月22日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210301890.0、發(fā)明名稱為“電源管理系統(tǒng)及電源管理方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明是有關(guān)于電源管理，特別是有關(guān)于控制面板自動(dòng)更新(Panelselfrefresh)的電源管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在傳統(tǒng)的顯示技術(shù)中，利用處理器支持屏幕呈現(xiàn)畫面往往需要消耗不少電力，因?yàn)閭鹘y(tǒng)顯示裝置面板在顯示畫面沒有更新時(shí)，仍然會(huì)從系統(tǒng)存儲(chǔ)器或圖形處理器(例如GPU)讀取顯示畫面，并向圖形處理器發(fā)出中斷(interrupt)信號(hào)。然而，隨著科技進(jìn)步，Intel在嵌入式DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)(embedded DisplayPort,eDP) 1.3版中已發(fā)展出面板自動(dòng)更新(Panel Self Refresh)的技術(shù)，意即當(dāng)使用者在瀏覽網(wǎng)站或閱讀電子書時(shí)，因?yàn)楫嬅鎯?nèi)容通常是靜態(tài)的。因此，顯示裝置面板在畫面沒有更新時(shí)，僅會(huì)采用顯示裝置面板的內(nèi)置存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)以及自動(dòng)限制屏幕更新率(refresh rate)，并且不再讀取系統(tǒng)存儲(chǔ)器或圖形處理器的顯示畫面，并且將中斷信號(hào)降低至每秒30次(視屏幕更新率而定)，藉以降低功率消耗。
[0004]圖1是顯示符合eDP1.3標(biāo)準(zhǔn)且可控制面板自動(dòng)更新的傳統(tǒng)電源管理系統(tǒng)的簡(jiǎn)要功能方塊圖。如圖1所示，電源管理系統(tǒng)10包括一圖形處理器20及一顯示裝置面板30，其中顯示裝置面板30還包括一時(shí)序控制器(T-C0N)40、一顯示裝置50及一背光模塊60。處理器20包括一傳送端21，用以傳送圖形處理器20所產(chǎn)生的顯示畫面至?xí)r序控制器40。圖形處理器20可為位于一獨(dú)立顯示卡上的一圖形處理器(GPU)，或是位于一主機(jī)板(Mainboard)上的一中央處理器(CPU)(例如Intel i5、i7CPU)中的一圖形處理器。時(shí)序控制器40至少包括一接收端41、一像素排列單元42、一顯示裝置接口(LCD interface)43、一視頻幀緩沖器(Videoframe buffer)44及一背光控制單元(Backlight control unit)45。
[0005]簡(jiǎn)單來說，時(shí)序控制器40通過接收端41接收來自圖形處理器20的顯示畫面，再經(jīng)由像素排列單元42將所接收的畫面的像素重新排列并將重新排列過后的像素儲(chǔ)存于視頻幀緩沖器44。顯示裝置接口 43通過像素排列單元42由視頻幀緩沖器44中讀取畫面數(shù)據(jù)，并控制顯示裝置50中的列驅(qū)動(dòng)器51及行驅(qū)動(dòng)器52，藉以顯示所讀取的畫面。背光控制單元45用以控制背光模塊60的開關(guān)。
[0006]需注意的是，在傳統(tǒng)的時(shí)序控制器40中，視頻幀緩沖器44的尺寸往往均僅有一個(gè)視頻幀的大小。以全分辨率高畫質(zhì)畫面(Full HD)為例，其大小可為1920*1080*3 =6220800bytes(約為6Mbytes)。時(shí)序控制器40中還可選擇性地包括一影像編碼器及一影像解碼器(未繪示)，其中影像編碼器將接收端41所接收的顯示畫面進(jìn)行編碼，再將編碼后的顯示畫面通過像素排列單元42儲(chǔ)存于視頻幀緩沖器244中。詳細(xì)內(nèi)容可參考「An LCDDriver with on-chip frame buffer and 3times image compress1n」SPIE_IS&T 2008,Vol.6807，68070H-1。
[0007]在時(shí)序控制器40進(jìn)行面板自動(dòng)更新(例如處于靜止畫面時(shí))時(shí)，會(huì)直接由視頻幀緩沖器44中取出所儲(chǔ)存的畫面數(shù)據(jù)并直接在顯示裝置50上播放，此時(shí)圖形處理器20可處于低功耗狀態(tài)，藉以節(jié)省電力。除此之外，當(dāng)圖形處理器20檢測(cè)到有新影像數(shù)據(jù)時(shí)(例如來自敲擊鍵盤按鍵或是移動(dòng)鼠標(biāo))，圖形處理器20會(huì)喚起傳送端21，并傳送一張新影像數(shù)據(jù)至?xí)r序控制器40中的視頻幀緩沖器44。
[0008]在傳統(tǒng)的電源管理系統(tǒng)10中，因圖形處理器20經(jīng)常收到來自時(shí)序控制器40的中斷信號(hào)或是收到外部裝置的中斷信號(hào)，圖形處理器20必需經(jīng)常被喚醒而處于工作狀態(tài)(例如ACPI標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的S0狀態(tài))。換句話說，圖形處理器20經(jīng)常處于高功耗的工作狀態(tài)下，并無法有效地降低電源管理系統(tǒng)10的功率消耗。因此，亟需一種電源管理系統(tǒng)更有效地降低功率消耗，藉以達(dá)到更長(zhǎng)的使用時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:一顯示裝置;一圖形處理器;一時(shí)序控制器，包括一視頻幀緩沖器；以及一監(jiān)測(cè)控制單元，用以監(jiān)測(cè)圖形處理器所在一總線的多個(gè)總線活動(dòng)，并由總線活動(dòng)中過濾與圖形處理器相應(yīng)的多個(gè)圖形處理活動(dòng)，其中監(jiān)測(cè)控制單元還依據(jù)等圖形處理活動(dòng)估計(jì)該圖形處理器的一閑置時(shí)間周期，并控制該圖形處理器在該閑置時(shí)間周期內(nèi)處于一低功耗狀態(tài);其中監(jiān)測(cè)控制單元還控制圖形處理器突發(fā)寫入多張影像至視頻幀緩沖器，藉以讓時(shí)序控制器足以在閑置時(shí)間周期內(nèi)于顯示裝置播放圖形處理器所寫入的影像以進(jìn)行面板自動(dòng)更新。
[0010]本發(fā)明還提供一種電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:一顯示裝置;一圖形處理器，包括一監(jiān)測(cè)控制單元，用以監(jiān)測(cè)該圖形處理器所在的一總線的多個(gè)總線活動(dòng)，并由該等總線活動(dòng)中過濾與該圖形處理器相應(yīng)的多個(gè)圖形處理活動(dòng)；以及一時(shí)序控制器;其中該監(jiān)測(cè)控制單元還依據(jù)該等圖形處理活動(dòng)估計(jì)該圖形處理器的一閑置時(shí)間周期，并控制該圖形處理器在該閑置時(shí)間周期內(nèi)處于一低功耗狀態(tài)，其中該監(jiān)測(cè)控制單元還控制該圖形處理器突發(fā)寫入多張影像至該視頻幀緩沖器，藉以讓該時(shí)序控制器足以在該閑置時(shí)間內(nèi)于該顯示裝置播放該圖形處理器所寫入的該等影像。
[0011]本發(fā)明還提供一種電源管理方法，用于一電源管理系統(tǒng)，該電源管理系統(tǒng)包括一圖形處理器、一監(jiān)測(cè)控制單元、一時(shí)序控制器及一顯示裝置。該方法包括:利用該監(jiān)測(cè)控制單元監(jiān)測(cè)該圖形處理器所在的一總線的多個(gè)總線活動(dòng)，并由該等總線活動(dòng)中過濾與該圖形處理器相應(yīng)的多個(gè)圖形處理活動(dòng);利用該監(jiān)測(cè)控制單元依據(jù)該等圖形處理活動(dòng)估計(jì)該圖形處理器的一閑置時(shí)間周期，并控制該圖形處理器在該閑置時(shí)間周期內(nèi)處于一低功耗狀態(tài)；利用該監(jiān)測(cè)控制單元控制該圖形處理器突發(fā)寫入多張影像至該時(shí)序控制器的一視頻幀緩沖器，藉以讓該時(shí)序控制器足以在該閑置時(shí)間周期內(nèi)于該顯示裝置播放該圖形處理器所寫入的該等影像以進(jìn)行面板自動(dòng)更新。
【附圖說明】
[0012]圖1是顯示符合eDP1.3標(biāo)準(zhǔn)且可控制面板自動(dòng)更新的傳統(tǒng)電源管理系統(tǒng)的簡(jiǎn)要功能方塊圖。
[0013]圖2A是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)200的簡(jiǎn)要功能方塊圖。
[0014]圖2B是顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)200的簡(jiǎn)要功能方塊圖。
[0015]圖3A是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中來自各裝置到圖形處理器所在的總線的中斷信號(hào)的示意圖。
[0016]圖3B是顯示在圖3A中重新排列及分群后的中斷信號(hào)的示意圖。
[0017]圖3C是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中監(jiān)測(cè)控制單元222所發(fā)出的喚醒信號(hào)的示意圖。
[0018]圖4是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的監(jiān)測(cè)控制單元222的狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖。
[0019]圖5是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理方法的流程圖。
[0020][主要元件標(biāo)號(hào)說明]
[0021]10、200?電源管理系統(tǒng)；20、220?處理器；
[0022]21、221?傳送端；30、230?顯示裝置面板；
[0023]40、240?時(shí)序控制器；41、241?接收端；
[0024]42、242?像素排列單元；43、243?顯示裝置接口；
[0025]44、244?視頻幀緩沖器；45、245?背光控制單元；
[0026]50、250?顯示裝置；51、251?列驅(qū)動(dòng)器；
[0027]52、252?行驅(qū)動(dòng)器；60、260?背光模塊；
[0028]222?監(jiān)測(cè)控制單元；
[0029]310、311、312、313、320、330、340?中斷信號(hào);
[0030]350、360?脈沖信號(hào)；410 — 450?狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0032]圖2A是顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理系統(tǒng)200的簡(jiǎn)要功能方塊圖。如圖2A所示，電源管理系統(tǒng)200包括一圖形處理器22