使用動態(tài)存儲i/o調(diào)整大小來節(jié)約存儲功率的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]計算設(shè)備(例如，便攜式計算設(shè)備、平板電腦、移動電話等)一直要求增加的存儲輸入/輸出(I/o)速度以適應(yīng)更高的峰值性能需求。為了解決峰值性能需求，通常的做法是將計算設(shè)備設(shè)計為具有更快的I/o速度和更寬的存儲總線。然而，具有增加的存儲速度的計算設(shè)備需要增加的功耗。雖然對于高性能I/o用例(use case)而言，增加的功耗可以是一個可接受的折衷，但是很多計算設(shè)備的大多數(shù)用例都不需要高性能I/O。例如，高性能I/O對諸如音頻回放、語音呼叫、視頻回放等的低至中等性能的用例是不利的。
[0002]已有用于通過將存儲I/O操作重新配置為“低功率”模式來減少相對較低性能的I/O使用的功耗的現(xiàn)有解決方案。通常，這意味著存儲I/O以較低的頻率運行。在“低功率”模式期間，可以禁用以較高頻率用于信號完整性的終端電阻。此外，可能還需要修改信號擺幅。雖然在可適用的用例期間，這可以幫助減少功耗，但是頻率轉(zhuǎn)換引入了不期望的延時，取決于實施方式，延時通常是2ys至50ys。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本文公開了用于節(jié)約存儲系統(tǒng)中的功耗的系統(tǒng)和方法。一個實施例是一種用于節(jié)約存儲系統(tǒng)中的功耗的方法。一種這樣的方法包括:從位于片上系統(tǒng)(SoC)上的存儲客戶端接收針對存取動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)存儲系統(tǒng)的存儲請求，該DRAM存儲系統(tǒng)經(jīng)由存儲總線被耦合至SoC;確定來自存儲客戶端的存儲請求對應(yīng)于使用的寬度少于存儲總線的全部寬度的性能用例；以及通過將存儲總線動態(tài)調(diào)整大小到少于全部寬度來節(jié)約針對與該性能用例相對應(yīng)的存儲請求的存儲功耗。
[0004]另一實施例是一種用于節(jié)約存儲系統(tǒng)中的功耗的系統(tǒng)。一種這樣的系統(tǒng)包括DRAM存儲系統(tǒng)和片上系統(tǒng)(SoC)。SoC經(jīng)由存儲總線被耦合至DRAM存儲系統(tǒng)。該SoC包括用于處理來自一個或多個存儲客戶端的、針對存取DRAM存儲系統(tǒng)的存儲請求的一個或多個存儲控制器。存儲控制器被配置成通過動態(tài)地對存儲總線的總線寬度調(diào)整大小來選擇性地節(jié)約存儲功耗。
【附圖說明】
[0005]在附圖中，除非另有說明，否則類似的附圖標(biāo)記貫穿各個視圖表示類似的部分。對于諸如“102A”或“102B”之類的使用字母字符標(biāo)志的附圖標(biāo)記，字母字符標(biāo)志可以區(qū)分出現(xiàn)在相同附圖中的兩個類似的部分或要素。當(dāng)附圖標(biāo)記旨在包含在全部附圖中具有相同附圖標(biāo)記的全部部分時，用于附圖標(biāo)記的字母字符標(biāo)志可以省略。
[0006]圖1是用于使用動態(tài)存儲I/O調(diào)整大小來節(jié)約DRAM存儲功耗的系統(tǒng)的實施例的框圖。
[0007]圖2是示出了用圖1的系統(tǒng)實現(xiàn)的用于節(jié)約DRAM存儲功耗的方法的實施例的流程圖。
[0008]圖3是示出了在高性能模式期間的圖1的系統(tǒng)的單通道實施例的框圖。
[0009]圖4是示出了在低性能模式期間的圖3的系統(tǒng)的框圖，其中，總線寬度被動態(tài)地調(diào)整大小以節(jié)約存儲功耗。
[0010]圖5是示出了處于高性能模式下的圖3的系統(tǒng)的另一單通道實施例的框圖。
[0011]圖6示出了處于低性能模式下的圖5的系統(tǒng)。
[0012 ]圖7是示出了圖1的系統(tǒng)的雙通道實施例的框圖。
[0013 ]圖8是示出了圖1的系統(tǒng)的另一雙通道實施例的框圖。
[0014]圖9示出了處于高性能模式下的圖8的系統(tǒng)。
[0015]圖10示出了處于低性能模式下的圖8的系統(tǒng)。
[0016]圖11是合并了圖1的系統(tǒng)的便攜式計算設(shè)備的實施例的框圖。
【具體實施方式】
[0017]本文中使用“示例性”一詞表示“用作例子、實例或說明”。本文被描述為“示例性”的任何方面不應(yīng)被解釋為比其它方面更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。
[0018]在本描述中，術(shù)語“應(yīng)用”還可以包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，例如:目標(biāo)代碼、腳本、字節(jié)代碼、標(biāo)記語言文件和補丁。此外，本文提到的“應(yīng)用”還可以包括實際上不可執(zhí)行的文件，例如可能需要被打開的文檔或可能需要被存取的其它數(shù)據(jù)文件。
[0019]術(shù)語“內(nèi)容”還可以包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，例如:目標(biāo)代碼、腳本、字節(jié)代碼、標(biāo)記語言文件和補丁。此外，本文提到的“內(nèi)容”還可以包括實際上不可執(zhí)行的文件，例如可能需要被打開的文檔或可能需要被存取的其它數(shù)據(jù)文件。
[0020]如本描述中所使用的，術(shù)語“組件”、“數(shù)據(jù)庫”、“模塊”、“系統(tǒng)”等意指與計算機相關(guān)的實體，其可以是硬件、固件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是、但并不僅限于:處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。作為說明，在計算設(shè)備上運行的應(yīng)用和該計算設(shè)備二者都可以是組件。一個或多個組件可以位于執(zhí)行中的一個進程和/或線程內(nèi)，以及，組件可以位于一臺計算機上和/或分布于兩臺或更多臺計算機之間。此外，可以通過存儲了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計算機可讀介質(zhì)來執(zhí)行這些組件。這些組件可以例如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組(例如，來自一個組件的數(shù)據(jù)，該組件通過信號與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中和/或跨越諸如具有其它系統(tǒng)的因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)的另一組件進行交互)的信號通過本地和/或遠程進程進行通信。
[0021 ]在本描述中，術(shù)語“通信設(shè)備”、“無線設(shè)備”、“無線電話”、“無線通信設(shè)備”和“無線手持機”可互換使用。隨著第三代(“3G”)和第四代(“4G”)無線技術(shù)的到來，更高的帶寬可用性使得更多的便攜式計算設(shè)備能夠具有更多樣的無線能力。因此，便攜式計算設(shè)備可以包括蜂窩電話、尋呼機、PDA、智能電話、導(dǎo)航設(shè)備或具有無線連接或鏈路的手持計算機。
[0022]圖1示出了用于使用動態(tài)存儲輸入/輸出(I/O)調(diào)整大小來節(jié)約存儲功耗的系統(tǒng)100?？梢栽谌魏斡嬎阍O(shè)備中實現(xiàn)系統(tǒng)100，計算設(shè)備包括個人計算機、工作站、服務(wù)器、便攜式計算設(shè)備(PCD)(例如，蜂窩電話、便攜式數(shù)字助理(PDA)、便攜式游戲控制臺、掌上型計算機或平板電腦)。如圖1的實施例所示，系統(tǒng)100包括經(jīng)由存儲總線106耦合至IjDRAM存儲系統(tǒng)104的片上系統(tǒng)(S0C)K^i3S0C 102包括各種片上組件，包括向DRAM存儲系統(tǒng)104請求存儲資源的一個或多個存儲客戶端108。存儲客戶端108可以包括一個或多個處理單元(例如，中央處理單元(CPU)、圖像處理單元(GPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、顯示處理器等)、視頻編碼器或向DRAM存儲系統(tǒng)104請求讀/寫存取的其它客戶端。存儲客戶端108經(jīng)由SoC總線109連接至一個或多個存儲控制器110。
[0023]存儲控制器110被配置成接收和處理去往DRAM存儲系統(tǒng)104的讀/寫存儲請求。存儲數(shù)據(jù)可以分布在經(jīng)由專用存儲通道連接至相應(yīng)的DRAM器件112的一個或多個存儲控制器110之間。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在具有任意期望類型、大小和存儲配置(例如，雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)存儲器)的系統(tǒng)100中使用任意數(shù)量的DRAM器件112、存儲控制器110和存儲通道。
[0024]如圖1所示，系統(tǒng)100被配置成為合適的用例選擇性地提供兩種不同的通道模式:
(I)高性能通道模式118;和(2)低性能通道模式120。在高性能通道模式下，可以使用存儲總線106的全部寬度來處理高性能用例。在圖1的例子中，存儲總線106的全部寬度可以包括8比特。每個比特可以包括單獨的管腳、連接或其它物理層組件。應(yīng)當(dāng)理解的是，可能有多種用例不需要高性能(例如，音頻回放、移動電話上的語音呼叫、視頻回放等)以及可以經(jīng)由少于存儲總線106的全部寬度來提供合適的性能。對于相對較低性能的用例(或功率節(jié)約優(yōu)于性能的其它情況)，可以通過對存儲總線106的寬度動態(tài)地調(diào)整大小來節(jié)約存儲功率。就這一點而言，應(yīng)當(dāng)理解的是，低性能用例可以包括可以在產(chǎn)出減少的存儲功率的同時利用少于存儲總線106的全部寬度來提供合適性能的任意情況。例如，在低性能通道模式120期間，可以將8比特存儲總線106調(diào)整大小至4比特存儲總線106。如圖1的實施例所示，可以通過禁用八個管腳、連接或包