專利名稱：電源管理方法及應(yīng)用該方法的電子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子系統(tǒng)的電源管理方法，特別是涉及具有高級(jí)配置與電源接口(Advanced Configuration and Power Interface, ACPI)的電子系統(tǒng)的電源管理方法。
背景技術(shù)：
如何降低非使用中處于閑置狀態(tài)的計(jì)算機(jī)與子系統(tǒng)及其周邊設(shè)備的用電量、延長(zhǎng)電池使用效率等，其對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電子系統(tǒng)，特別是對(duì)使用電池供應(yīng)電力的便攜式周邊設(shè)備電子系統(tǒng)(例如，筆記型計(jì)算機(jī)，平板計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話)至為重要。因此電子系統(tǒng)中往往都會(huì)執(zhí)行電源管理，電源管理的規(guī)范有很多，例如高級(jí)配置與電源接口(AdvancedConfiguration and Power Interface或ACPI)規(guī)范,是一套有關(guān)電源管理標(biāo)準(zhǔn)的共同開(kāi)放規(guī)范，乃由Intel, Microsoft, Toshiba等公司所共同所制定,高級(jí)配置與電源接口 ACPI搭配電子系統(tǒng)的硬件可提供該電子系統(tǒng)適當(dāng)?shù)碾娫磁c主機(jī)工作頻率，來(lái)達(dá)到省電與效率并存的目標(biāo)。值得注意的是，高級(jí)配置與電源接口 ACPI為在軟件(如，操作系統(tǒng))和硬件之間的一個(gè)共用電源管理接口，其電源管理由操作系統(tǒng)(Operation System)來(lái)直接主導(dǎo)，非由BIOS此一固件(firmware)所主導(dǎo)，可藉此改進(jìn)先前各別廠商所制定的規(guī)格無(wú)法統(tǒng)一的情況。一般來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)都是參考應(yīng)用程序的設(shè)定或是使用者的設(shè)定來(lái)當(dāng)作進(jìn)入省電模式的依據(jù)，操作系統(tǒng)使用高級(jí)配置與電源接口 ACPI去控制硬件的電源狀態(tài)包括工作狀態(tài)(G0)、休眠狀態(tài)(G1)、軟件斷離狀態(tài)(G2)、硬件斷開(kāi)狀態(tài)(G3)。在一般環(huán)境下，系統(tǒng)介于工作狀態(tài)(GO)與休眠狀態(tài)(Gl)間的切換較多，其中系統(tǒng)又具有裝置支持的電源省電層級(jí)及中央處理單元支持的省電層級(jí)。其中ACPI定義的中央處理單元的電源狀態(tài)(CO、Cl、C2,-1nstate)皆是在工作狀態(tài)(GO)內(nèi)所定義的，其中在CO狀態(tài)時(shí)處理器仍正常處理指令，而當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于一段時(shí)間內(nèi)閑置，操作系統(tǒng)則會(huì)將中央處理單元設(shè)置為低功耗狀態(tài)，例如(C1、C2至Cn狀態(tài))。高級(jí)配置與電源接口 ACPI中定義中央處理單元的低功耗狀態(tài)包括Cl狀態(tài)、C2狀態(tài)、C3狀態(tài)和C4狀態(tài)，C2狀態(tài)比Cl狀態(tài)省電，C3狀態(tài)比C2狀態(tài)省電，C4狀態(tài)比C3狀態(tài)省電。在C2狀態(tài)中，中央處理單元不執(zhí)行任何指令，但能監(jiān)控總線主控裝置(Bus Master)的存取操作。其中總線主控裝置(Bus Master)為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中控制總線的元件，例如USB控制器、PCI控制器等等。在C3狀態(tài)中，中央處理單元時(shí)鐘停止，亦無(wú)法監(jiān)控總線主控裝置的存取操作，C4狀態(tài)與C3狀態(tài)相比，中央處理單元的電壓會(huì)被降低，以便處于更深度的低功耗狀態(tài)中。當(dāng)電子系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)檢測(cè)到電子系統(tǒng)中無(wú)任何動(dòng)作超過(guò)一段既定時(shí)間，將使中央處理單元進(jìn)入C3或C4狀態(tài)，借此使得電子系統(tǒng)更有效地降低功耗。在C2狀態(tài)下，若有中斷事件產(chǎn)生或中央處理單元被請(qǐng)求執(zhí)行指令時(shí)，中央處理單元會(huì)從C2狀態(tài)回到CO狀態(tài)。而在C3或C4狀態(tài)下，如果有中斷事件發(fā)生，中央處理單元會(huì)被從C3或C4狀態(tài)喚醒到CO狀態(tài)；如果有總線主控裝置的存取請(qǐng)求發(fā)生，中央處理單元會(huì)被從C3或C4狀態(tài)喚醒到C2狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭示一種電源管理方法，適用于一電子系統(tǒng)上，其中上述電子系統(tǒng)包括一中央處理單元以及多個(gè)周邊模塊，而上述中央處理單元的電源狀態(tài)具有至少一工作狀態(tài)、一第一低功耗狀態(tài)、一第二低功耗狀態(tài)，上述電源管理方法包括當(dāng)接收到一要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)置為上述第一低功耗狀態(tài)；取得各上述周邊模塊的一第一閑置時(shí)間；根據(jù)各上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間計(jì)算一第二閑置時(shí)間；判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求；以及當(dāng)于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)上述周邊模塊皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)，其中，各上述第一閑置時(shí)間分別為所對(duì)應(yīng)的上述周邊模塊于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。本發(fā)明揭示一種電子系統(tǒng)，包括一中央處理單元，上述中央處理單元的電源狀態(tài)具有至少一工作狀態(tài)、一第一低功耗狀態(tài)、一第二低功耗狀態(tài)；多個(gè)周邊模塊；以及一電源管理模塊，當(dāng)接收到一要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)置為上述第一低功耗狀態(tài)，其中，上述電源管理模塊用以取得各上述周邊模塊的一第一閑置時(shí)間，根據(jù)各上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間計(jì)算一第二閑置時(shí)間，以及判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，其中，當(dāng)于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)上述周邊模塊皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，上述電源管理模塊將上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)，其中，各上述第一閑置時(shí)間分別為所對(duì)應(yīng)的上述周邊模塊于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。本發(fā)明能夠隨時(shí)根據(jù)周邊模塊不同的情況來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)整第二閑置時(shí)間，進(jìn)而可延長(zhǎng)電子系統(tǒng)于第二低功耗狀態(tài)的時(shí)間，并且避免在某些情況下中央處理單元頻繁的在第一低功耗狀態(tài)以及第二低功耗狀態(tài)之間切換。


由閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明及結(jié)合附圖的舉例，可更完整地了解本發(fā)明所揭示的內(nèi)容圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子系統(tǒng)；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一電子系統(tǒng)的電源管理方法流程圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一電子系統(tǒng)的電源管理方法流程圖；以及圖4是顯示周邊模塊的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粚?shí)施例的狀態(tài)時(shí)序圖。附圖符號(hào)說(shuō)明100 電子系統(tǒng)110 中央處理單元；122 電源管理模塊；124-1、124-2、124-3 周邊模塊；C0、C2、C3、C4 電源狀態(tài)；IDLE 閑置/延遲提醒信號(hào)；t 時(shí)間軸；tl24_l、tl24_2、tl24_3 第一閑置時(shí)間；
Tidle 第二閑置時(shí)間；T0、T1、T2、T3、T4、T5 時(shí)間。
具體實(shí)施例方式以下敘述顯示許多藉本發(fā)明完成的實(shí)施例。其敘述用以說(shuō)明本發(fā)明的基本概念并不帶有限定的含意。本發(fā)明的范圍在本發(fā)明的權(quán)利要求中有最佳的界定。本發(fā)明提供一種電源管理方法，適用于具有一高級(jí)配置與電源接口(AdvancedConfiguration and Power Interface,ACPI)的電子系統(tǒng)上。本發(fā)明根據(jù)目前系統(tǒng)的實(shí)際操作狀況，動(dòng)態(tài)改變閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期，在一些實(shí)施例中還預(yù)測(cè)閑置的持續(xù)時(shí)間，藉此來(lái)決定是否進(jìn)入更低功耗的狀態(tài)，以達(dá)到系統(tǒng)功耗與性能的均衡。另一方面，還根據(jù)目前的電子系統(tǒng)的狀態(tài)通知各周邊模塊調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)機(jī)，因此更為延長(zhǎng)中央處理單元處于低功耗狀態(tài)的時(shí)間。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)100主要包括一中央處理單元110以及周邊模塊124-1、124-2、124-3，電子系統(tǒng)100舉例而言，采用高級(jí)配置與電源接口(Advanced Configuration and Power Interface,ACPI)來(lái)定義中央處理單兀 110的電源狀態(tài)，則中央處理單元110的電源狀態(tài)包括一工作狀態(tài)(COstate)以及多個(gè)低功耗狀態(tài)(例如Cl狀態(tài)、C2狀態(tài)、C3狀態(tài)和C4狀態(tài)等)。在一實(shí)施例中，電子系統(tǒng)100還包括一電源管理模塊122,電源管理模塊122例如一電源管理單兀(Power Management Unit,PMU)，其可用以控制中央處理單元110的電源狀態(tài)。其中周邊模塊124-1、124-2、124-3可為總線控制元件(Bus Master)或各種輸入/輸出裝置，例如，PCIE控制器、PCI控制器、HDAudio控制器、SDIO以及存儲(chǔ)器接口控制器、鍵盤/鼠標(biāo)控制器、USB控制器等，但并不限制于此。在電子系統(tǒng)100為X86平臺(tái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例中，電源管理模塊122以及周邊模塊124-1、124_2、124_3內(nèi)建于一芯片組(chipset)中。在一些實(shí)施例中，電源管理模塊122可產(chǎn)生閑置提醒信號(hào)或延遲提醒信號(hào)給所有周邊模塊124-1、124-2、124-3，以建議周邊模塊124-1、124-2、124-3進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)機(jī)，從而延長(zhǎng)中央處理單元處于更低的低功耗狀態(tài)的時(shí)間。應(yīng)了解到，本發(fā)明實(shí)施例中以三個(gè)周邊模塊僅用以作為舉例，然而本發(fā)明并非限制于此，電子系統(tǒng)100可僅僅具有單個(gè)周邊模塊，或是多個(gè)周邊模塊。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一電子系統(tǒng)的電源管理方法流程圖。圖4表示周邊模塊124-1、124-2、124-3的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粚?shí)施例的狀態(tài)時(shí)序圖。以下藉由圖2的流程圖并結(jié)合圖4的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)時(shí)序圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。在步驟S202中，電源管理模塊122接收操作系統(tǒng)(Operation System,圖未繪示)的要求中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)(例如C3/C4狀態(tài))請(qǐng)求。接著在步驟S204中，電源管理模塊122先將中央處理單元110設(shè)置為第一低功耗狀態(tài)(例如C2狀態(tài))，如圖4中時(shí)間TO時(shí)接收到要求中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求，中央處理單元110則由工作狀態(tài)(CO狀態(tài))切換至第一低功耗狀態(tài)(C2state)。這里先闡明操作系統(tǒng)如何決定進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)(例如C3/C4狀態(tài))，并向電源管理模塊122發(fā)出所述要求中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求。當(dāng)電子系統(tǒng)100的操作系統(tǒng)中所有程序(process)都處于休眠狀態(tài)時(shí),操作系統(tǒng)會(huì)將一閑置程序(idleprocess)作為活動(dòng)程序。閑置程序請(qǐng)求將中央處理單元110設(shè)為低功耗狀態(tài)。操作系統(tǒng)根據(jù)電子系統(tǒng)100的歷史閑置狀況以及目前閑置狀況預(yù)測(cè)目前閑置的持續(xù)時(shí)間。將該持續(xù)時(shí)間與中央處理單元110的每個(gè)低功耗狀態(tài)(例如Cl狀態(tài)、C2狀態(tài)、C3狀態(tài)和C4狀態(tài)等)的閾值時(shí)間進(jìn)行比較，以選擇一個(gè)既可以滿足低功耗狀態(tài)退出潛時(shí)(exit latency)，又可以最大程度降低中央處理單元110功耗的低功耗狀態(tài)作為本次進(jìn)入的目標(biāo)狀態(tài)，例如該持續(xù)時(shí)間超過(guò)一既定時(shí)間，則選擇C3狀態(tài)作為目標(biāo)狀態(tài)。則操作系統(tǒng)使用驅(qū)動(dòng)程序(driver)的接口函數(shù)通知電子系統(tǒng)100的硬件系統(tǒng)(如圖1的電子系統(tǒng)100)將中央處理單元110設(shè)置為所選的低功耗狀態(tài)。本發(fā)明的電子系統(tǒng)100的硬件系統(tǒng)(如圖1的電子系統(tǒng)100)接收到操作系統(tǒng)請(qǐng)求中央處理單元110進(jìn)入C3/C4狀態(tài)的請(qǐng)求后，電子系統(tǒng)100的硬件系統(tǒng)并不會(huì)立即將中央處理單元110設(shè)置為C3/C4狀態(tài)，而是首先將中央處理單元110設(shè)置為C2狀態(tài)，接著啟動(dòng)一閑置計(jì)時(shí)器，當(dāng)周邊模塊124-f 124-3中所有的總線主控元件在該閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期(Tidle)內(nèi)均未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，則由電源管理模塊122控制對(duì)應(yīng)信號(hào)將中央處理單元110設(shè)置為C3/C4狀態(tài)。當(dāng)中央處理單元110設(shè)置為C3/C4狀態(tài)后，當(dāng)周邊模塊124_廣124-3中有總線主控元件發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，中央處理單元110則會(huì)喚醒至C2狀態(tài)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期(Tidle)可設(shè)定為一固定值，但實(shí)際的系統(tǒng)操作狀況具有差異，固定的計(jì)時(shí)周期并非適用各種實(shí)際的狀況。舉例來(lái)說(shuō)，如果計(jì)時(shí)周期(Tidle)的數(shù)值過(guò)大，則中央處理單元110在C3/C4狀態(tài)的時(shí)間會(huì)減少，甚至是無(wú)法進(jìn)入C3/C4狀態(tài)，另一方面，如果計(jì)時(shí)周期(Tidle)的數(shù)值過(guò)小，則中央處理單元110會(huì)頻繁的在C2狀態(tài)與C3/C4狀態(tài)之間切換，以上狀況皆會(huì)使系統(tǒng)功耗產(chǎn)生無(wú)謂的消耗。因此以下藉由圖2的流程圖并結(jié)合圖4的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)時(shí)序圖詳述在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如何動(dòng)態(tài)決定該閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期(Tidle)。在步驟S206中，電源管理模塊122取得周邊模塊124-1、124-2、124-3的各個(gè)第一閑置時(shí)間t124_1、t124_2、t124_3，其中第一閑置時(shí)間t124_1、t124_2、t124_3分別為所對(duì)應(yīng)的周邊模塊124-1、124-2、124-3于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。以下以圖4來(lái)說(shuō)明周邊模塊124-1、124-2、124-3的第一閑置時(shí)間t124_1、t124_2、t124_3。在圖4中，橫軸表示為時(shí)間軸，而時(shí)間軸上的長(zhǎng)條矩型表示進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ魅蝿?wù)?？勺⒁獾剑瑪?shù)據(jù)傳輸大致上可分為傳輸時(shí)間段(即長(zhǎng)條矩型在時(shí)間軸上的寬度)以及閑置時(shí)間段(即相鄰二個(gè)長(zhǎng)條矩型之間空白在時(shí)間軸上的寬度)，每個(gè)周邊模塊124-1、124-2、124-3可以根據(jù)自身的設(shè)計(jì)預(yù)估其第一閑置時(shí)間值(即圖4的相鄰二個(gè)長(zhǎng)條矩型之間空白在時(shí)間軸上的寬度)并匯報(bào)至電源管理模塊122。以周邊模塊124-1為例說(shuō)明第一閑置時(shí)間t124_i，假定周邊模塊124-1包括一可暫存連續(xù)IOOus數(shù)據(jù)分組的緩沖區(qū)，并且當(dāng)該緩沖區(qū)填充至60% (即填充連續(xù)60us的數(shù)據(jù)分組)時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，以將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)中。假定將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器需要40us，當(dāng)周邊模塊124-1接收到數(shù)據(jù)分組時(shí)，先將數(shù)據(jù)暫存于內(nèi)部的緩沖區(qū)，待緩沖區(qū)填充至60%時(shí)，再啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸(需時(shí)40us)，接著60us后緩沖區(qū)又被填充至60%，則再次啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，以此類推。則可知，周邊模塊124-1的傳輸時(shí)間段持續(xù)時(shí)間為40us，而閑置時(shí)間段(即第一閑置時(shí)間)t124-1則為60us。在步驟S208中，電源管理模塊122根據(jù)所取得的各周邊模塊124_1、124_2、124-3的各個(gè)第一閑置時(shí)間計(jì)算第二閑置時(shí)間Tidle。在一些實(shí)施例中，第二閑置時(shí)間Tidle為各第一閑置時(shí)間中最大者，舉例來(lái)說(shuō)，若第一閑置時(shí)間tm-1大于t124_2以及t124_3，則第二閑置時(shí)間Tidle可設(shè)置為等于其中最大的第一閑置時(shí)間t124_i。在步驟S210中，電源管理模塊122判斷各周邊模塊是否于第二閑置時(shí)間Tidle內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求。舉例來(lái)說(shuō)，在步驟S210中，電源管理模塊122可啟動(dòng)閑置計(jì)時(shí)器來(lái)計(jì)時(shí)第二閑置時(shí)間Tidle。若閑置計(jì)時(shí)器在計(jì)時(shí)至第二閑置時(shí)間Tidle之后，周邊模塊124-1、124-2,124-3仍然都沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，如圖4中時(shí)間T1到T2期間周邊模塊124_1、124_2、124-3都未發(fā)出任何數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，則進(jìn)入步驟S214。反之，若閑置計(jì)時(shí)器在計(jì)時(shí)第二閑置時(shí)間Tidle期間，周邊模塊124-1、124-2、124-3有任何一個(gè)周邊模塊發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，則進(jìn)入步驟S212。在步驟S212中，意即周邊模塊124-1、124-2、124-3之一于第二閑置時(shí)間Tidle內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，此時(shí)，電源管理模塊122維持中央處理單元110設(shè)置于第一低功耗狀態(tài)(例如C2狀態(tài))，并等待對(duì)應(yīng)的周邊模塊完成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸之后返回到步驟S206。在一實(shí)施例中，若周邊模塊124-1、124-2、124-3之一于第二閑置時(shí)間Tidle內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)(即步驟S210的否)，電源管理模塊122可重置(reset)上述閑置計(jì)時(shí)器，并于上述周邊模塊完成數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸后電子系統(tǒng)100再次閑置時(shí)，重新啟動(dòng)閑置計(jì)時(shí)器以重新計(jì)時(shí)上述第二閑置時(shí)間(即執(zhí)行步驟S210)。本發(fā)明于一實(shí)施例中，電子系統(tǒng)100中的周邊模塊124-1、124-2、124-3的第一閑置時(shí)間t124_1、t124_2、t124_3相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，當(dāng)步驟S212執(zhí)行完畢以后也可不返回到步驟S206，而是直接返回執(zhí)行步驟S210，即再次啟動(dòng)閑置計(jì)時(shí)器以重新計(jì)時(shí)上述第二閑置時(shí)間。在另一實(shí)施例中，當(dāng)步驟S212執(zhí)行完畢以后可返回到步驟S206，由電源管理模塊122再次根據(jù)取得的各周邊模塊124-1、124-2、124-3的閑置時(shí)間計(jì)算第二閑置時(shí)間Tidle。在步驟S214中，意即周邊模塊124-1、124-2、124-3于第二閑置時(shí)間Tidle內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，參照?qǐng)D4中時(shí)間T2，此時(shí)，電源管理模塊122將中央處理單元110設(shè)為第二低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))，以降低電子系統(tǒng)100的功率損耗。另一方面，當(dāng)中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)之 后，若周邊模塊124-1、124-2、124-3之一于發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，參照?qǐng)D4的時(shí)間T3，如果周邊模塊124-1發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，則電源管理模塊122則會(huì)將中央處理單元110從第二低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))喚醒至第一低功耗狀態(tài)(如C2狀態(tài))以進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)了解到，由于中央處理單元110在未進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)以前，電源管理模塊122會(huì)不斷地返回到步驟S206以取得周邊模塊124-1、124-2、124-3新的第一閑置時(shí)間t124-!> t124_2、t124_3,并接著于步驟S208中計(jì)算新的第二閑置時(shí)間Tidle,故本發(fā)明能隨時(shí)動(dòng)態(tài)改變閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期，即第二閑置時(shí)間Tidle，來(lái)決定是否進(jìn)入更低功耗的狀態(tài)。因此，相較于將閑置計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期設(shè)置為固定值，本發(fā)明還能夠隨時(shí)根據(jù)周邊模塊不同的情況來(lái)產(chǎn)生適當(dāng)長(zhǎng)度的第二閑置時(shí)間Tidle，進(jìn)而可延長(zhǎng)電子系統(tǒng)于更低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))的時(shí)間，并且避免在某些情況下中央處理單元110頻繁的在第一低功耗狀態(tài)以及第二低功耗狀態(tài)之間切換。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一電子系統(tǒng)的電源管理方法流程圖。在步驟S302中，電源管理模塊122接收操作系統(tǒng)(Operation System,圖未繪示)的進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)(例如C3/C4狀態(tài))請(qǐng)求，接著在步驟S304中，電源管理模塊122先將中央處理單元110設(shè)置為第一低功耗狀態(tài)(例如C2狀態(tài))。
在步驟S306中，電源管理模塊122取得周邊模塊124_1、124_2、124-3的各個(gè)第一閑置時(shí)間tm、t124_2、t124_3，其中第一閑置時(shí)間tm、t124_2、t124_3分別為所對(duì)應(yīng)的周邊模塊124-1、124-2、124-3于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間，如圖4所示。在步驟S308中，電源管理模塊122根據(jù)所取得的各周邊模塊124_1、124_2、124-3的各個(gè)第一閑置時(shí)間t124_p t124_2、t124_3計(jì)算第二閑置時(shí)間Tidle,在一些實(shí)施例中，第二閑置
時(shí)間 Tidle 為閑置時(shí)間 t!24-1、t124—2、^124-3 中最大者，或是可為第一閑置時(shí)間 tl24-l、ti24-2、^124-3
中最大者再乘上適當(dāng)?shù)募訖?quán)值。接著，在步驟S310中，電源管理模塊122還估計(jì)此次電子系統(tǒng)100的預(yù)測(cè)閑置時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)，電子系統(tǒng)100的閑置時(shí)間為周邊模塊皆未發(fā)出任何數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求的時(shí)間，如圖4的Tl至T3的時(shí)間區(qū)間。可根據(jù)該電子系統(tǒng)100的多個(gè)歷史閑置時(shí)間以估計(jì)電子系統(tǒng)100本次的預(yù)測(cè)閑置時(shí)間，歷史閑置時(shí)間例如可為最近10次電子系統(tǒng)100的閑置時(shí)間。歷史閑置時(shí)間可由電源管理模塊122于每次電子系統(tǒng)100閑置時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并儲(chǔ)存。電源管理模塊122取得多個(gè)歷史閑置時(shí)間后，可以加權(quán)平均各歷史閑置時(shí)間的方式估計(jì)此次電子系統(tǒng)100的預(yù)測(cè)閑置時(shí)間。接著，在步驟S312，電源管理模塊122判斷預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去第二閑置時(shí)間Tidle是否大于目標(biāo)閑置時(shí)間。當(dāng)預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去第二閑置時(shí)間Tidle大于目標(biāo)閑置時(shí)間時(shí)，繼續(xù)步驟S314。反之，當(dāng)預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去第二閑置時(shí)間Tidle不大于目標(biāo)閑置時(shí)間時(shí)，繼續(xù)步驟S316。其中，中央處理單元110在目標(biāo)閑置時(shí)間內(nèi)從第一低功耗狀態(tài)切換至第二低功耗狀態(tài)所消耗的功率、維持在第二低功耗狀態(tài)所消耗的功率以及從第二低功耗狀態(tài)切換回第一低功耗狀態(tài)所消耗的功率的總和等于中央處理單元110在目標(biāo)閑置時(shí)間內(nèi)維持在第一低功耗狀態(tài)所消耗的功率。由于中央處理單元110在第二低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))所消耗的功率消耗的功率小于第一低功耗狀態(tài)(如C2狀態(tài))所消耗的功率,但中央處理單元110在進(jìn)入以及退出第二低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))時(shí)產(chǎn)生峰值功率，因此只有當(dāng)電子系統(tǒng)100的預(yù)測(cè)閑置時(shí)間足夠長(zhǎng)(例如步驟S312，預(yù)測(cè)閑置時(shí)間大于目標(biāo)閑置時(shí)間)，則表示此時(shí)中央處理單元110從進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)直至從第二低功耗狀態(tài)喚醒所消耗的功率會(huì)小于維持在第一低功耗狀態(tài)所消耗的功率，此時(shí)中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)可減少功率消耗而不會(huì)造成系統(tǒng)功耗的浪費(fèi)以及效能降低。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)閑置時(shí)間可為一經(jīng)驗(yàn)值或是藉由實(shí)驗(yàn)求得的最適值，藉此得以判斷中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)是否符合效益，避免中央處理單元110在第一低功耗狀態(tài)以及第二低功耗狀態(tài)的間頻繁切換，而造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功率消耗反而增加。在步驟S314中，電源管理模塊122判斷各周邊模塊是否于第二閑置時(shí)間Tidle內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求。若是，則進(jìn)入步驟S318。反之則進(jìn)入步驟S316。步驟S314的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)類似圖2步驟S210，在此不再贅述。在步驟S316，電源管理模塊122維持中央處理單元110設(shè)置于第一低功耗狀態(tài)(如C2狀態(tài))，并等待對(duì)應(yīng)的周邊模塊完成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸后之后返回到步驟S306。步驟S316的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)類似圖2步驟S212，在此不再贅述。在步驟S318，電 源管理模塊122將中央處理單元110設(shè)為第二低功耗狀態(tài)(如C3/C4狀態(tài))，以降低電子系統(tǒng)100的功率損耗。另一方面，當(dāng)中央處理單元110進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)之后，若周邊模塊124-1、124-2、124-3之一于發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，則電源管理模塊122則會(huì)將中央處理單元110從第二低功耗狀態(tài)喚醒至第一低功耗狀態(tài)以進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸。步驟S318的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)類似圖2步驟S214，在此不再贅述。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，當(dāng)電源管理模塊122接收到操作系統(tǒng)(OperationSystem)的要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)(例如,步驟S202或步驟S302),電源管理模塊122還輸出閑置提醒信號(hào)至各周邊模塊124-1、124-2、124-3，而當(dāng)周邊模塊124-1、124-2、124-3接收到閑置提醒信號(hào)時(shí)加速數(shù)據(jù)傳輸。換句話說(shuō)，借著在中央處理單元110設(shè)為第二低功耗狀態(tài)(C3/C4狀態(tài))之前盡量完成數(shù)據(jù)傳輸來(lái)騰空周邊模塊內(nèi)部緩沖區(qū)的空間，可延遲該周邊模塊進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，進(jìn)一步的延長(zhǎng)了中央處理單元110在第二低功耗狀態(tài)(C3/C4狀態(tài))的時(shí)間。另一方面，當(dāng)中央處理單元110設(shè)為第二低功耗狀態(tài)時(shí)(例如，步驟S214或步驟S318)，電源管理模塊122還輸出延遲提·醒信號(hào)至各周邊模塊124-1、124-2、124-3，當(dāng)周邊模塊124-1、124-2、124-3接收到上述延遲提醒信號(hào)時(shí)盡量延遲數(shù)據(jù)傳輸，藉此延遲該周邊模塊進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，進(jìn)一步的延長(zhǎng)了中央處理單元110在第二低功耗狀態(tài)(C3/C4狀態(tài))的時(shí)間。以下詳述上述閑置/延遲提醒信號(hào)的一實(shí)施方式，請(qǐng)返回參考圖1，電源管理模塊122輸出IDLE信號(hào)給所有周邊模塊124-1、124-2、124-3，以建議每個(gè)周邊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)機(jī)。閑置/延遲提醒信號(hào)以表I所示的2位元的IDLE信號(hào)為例，當(dāng)然這里并非限制閑置/延遲提醒信號(hào)為下述表I的形式，也可以是其它形式:
權(quán)利要求
1.一種電源管理方法，適用于一電子系統(tǒng)上，其中上述電子系統(tǒng)包括一中央處理單元以及多個(gè)周邊模塊，而上述中央處理單元的電源狀態(tài)具有至少一工作狀態(tài)、一第一低功耗狀態(tài)、一第二低功耗狀態(tài)，上述電源管理方法包括:當(dāng)接收到一要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)置為上述第一低功耗狀態(tài)；取得各上述周邊模塊的一第一閑置時(shí)間；根據(jù)各上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間計(jì)算一第二閑置時(shí)間；判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求；以及當(dāng)于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)上述周邊模塊皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)，其中，各上述第一閑置時(shí)間分別為所對(duì)應(yīng)的上述周邊模塊于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:當(dāng)上述周邊模塊之一于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，維持上述中央處理單元設(shè)置于上述第一低功耗狀態(tài)；以及當(dāng)上述周邊模塊完成數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸后，重新計(jì)時(shí)上述第二閑置時(shí)間以再判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:估計(jì)上述電子系統(tǒng)的一預(yù)測(cè)閑置時(shí)間；判斷上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去上述第二閑置時(shí)間是否大于一目標(biāo)閑置時(shí)間；以及當(dāng)上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去上述第二閑置時(shí)間小于上述目標(biāo)閑置時(shí)間時(shí)，則不執(zhí)行判斷上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求的步驟，并維持上述中央處理單元設(shè)置于上述第一低功耗狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中還包括:取得上述電子系統(tǒng)的多個(gè)歷史閑置時(shí)間；以及將上述歷史閑置時(shí)間加權(quán)平均以計(jì)算上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求是由一操作系統(tǒng)發(fā)出。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述第二閑置時(shí)間設(shè)置為上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間的最大者。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)接收到上述要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，還輸出一閑置提醒信號(hào)至上述周邊模塊；以及當(dāng)上述周邊模塊接收到上述閑置提醒信號(hào)時(shí)加速數(shù)據(jù)傳輸，其中當(dāng)上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)時(shí)，還輸出一延遲提醒信號(hào)至上述周邊模塊；以及當(dāng)上述周邊模塊接收到上述延遲提醒信號(hào)時(shí)延遲數(shù)據(jù)傳輸。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述第一低功耗狀態(tài)為一高級(jí)配置與電源接口定義的C2狀態(tài)，上述第二低功耗狀態(tài)為所述高級(jí)配置與電源接口定義的C3狀態(tài)或C4狀態(tài)。
9.一種電子系統(tǒng),包括:一中央處理單元，上述中央處理單元的電源狀態(tài)具有至少一工作狀態(tài)、一第一低功耗狀態(tài)、一第二低功耗狀態(tài)；多個(gè)周邊模塊；以及一電源管理模塊，當(dāng)接收到一要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，將上述中央處理單元設(shè)置為上述第一低功耗狀態(tài)，其中，上述電源管理模塊用以取得各上述周邊模塊的一第一閑置時(shí)間，根據(jù)各上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間計(jì)算一第二閑置時(shí)間，以及判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，其中，當(dāng)于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)上述周邊模塊皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，上述電源管理模塊將上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)，其中，各上述第一閑置時(shí)間分別為所對(duì)應(yīng)的上述周邊模塊于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。
10.如權(quán)利要求9所述的電子系統(tǒng)，其中當(dāng)上述周邊模塊之一于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，上述電源管理模塊維持上述中央處理單元設(shè)置于上述第一低功耗狀態(tài)，當(dāng)上述周邊模塊于完成數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸后，上述電源管理模塊再判斷各上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求。
11.如權(quán)利要求10所述的電子系統(tǒng)，其中上述電源管理模塊還包括一閑置計(jì)時(shí)器，該閑置計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)上述第二閑置時(shí)間，當(dāng)上述周邊模塊完成數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸后，上述電源管理模塊重新啟動(dòng)該閑置計(jì)時(shí)器。
12.如權(quán)利要求9所述的電子系統(tǒng)，其中上述電源管理模塊還估計(jì)上述電子系統(tǒng)的一預(yù)測(cè)閑置時(shí)間，以及判斷上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去上述第二閑置時(shí)間是否大于一目標(biāo)閑置時(shí)間，其中，當(dāng)上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間減去上述第二閑置時(shí)間小于上述目標(biāo)閑置時(shí)間時(shí)，上述電源管理模塊則不判斷上述周邊模塊是否于上述第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，并維持上述中央處理單元設(shè)置于上述第一低功耗狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的電子系統(tǒng)，其中上述電源管理模塊還取得上述電子系統(tǒng)的多個(gè)歷史閑置時(shí)間，并將上述歷史閑置時(shí)間加權(quán)平均以計(jì)算上述預(yù)測(cè)閑置時(shí)間。
14.如權(quán)利要求9所述的電子系統(tǒng)，其中上述要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求是由一操作系統(tǒng)發(fā)出。
15.如權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中上述第二閑置時(shí)間設(shè)置為上述周邊模塊的上述第一閑置時(shí)間的最大者。
16.如權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中當(dāng)上述電源管理模塊接收到上述要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，上述電源管理模塊還輸出一閑置提醒信號(hào)至上述周邊模塊，而當(dāng)上述周邊模塊接收到上述閑置提醒信號(hào)時(shí)加速數(shù)據(jù)傳輸，其中當(dāng)上述中央處理單元設(shè)為上述第二低功耗狀態(tài)時(shí)，上述電源管理模塊還輸出一延遲提醒信號(hào)至上述周邊模塊，而當(dāng)上述周邊模塊接收到上述延遲提醒信號(hào)時(shí)暫停數(shù)據(jù)傳輸。
17.如權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中上述第一低功耗狀態(tài)為一高級(jí)配置與電源接口定義的C2狀態(tài)，上述第二低功耗狀態(tài)為所述高級(jí)配置與電源接口定義的C3狀態(tài)或C4狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種電源管理方法及應(yīng)用該方法的電子系統(tǒng)。該電源管理方法，適用于包括中央處理單元以及多個(gè)周邊模塊的電子系統(tǒng)上，且中央處理單元的電源狀態(tài)具有至少工作狀態(tài)、第一低功耗狀態(tài)、第二低功耗狀態(tài)。電源管理方法包括當(dāng)接收到要求中央處理單元進(jìn)入第二低功耗狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，將中央處理單元設(shè)置為第一低功耗狀態(tài)；取得各周邊模塊的第一閑置時(shí)間以計(jì)算第二閑置時(shí)間；判斷各周邊模塊是否于第二閑置時(shí)間內(nèi)皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求，當(dāng)?shù)诙e置時(shí)間內(nèi)周邊模塊皆未發(fā)出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求時(shí)，將中央處理單元設(shè)為第二低功耗狀態(tài)，其中，第一閑置時(shí)間分別為所對(duì)應(yīng)的周邊模塊于二組數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F1/32GK103076868SQ20131000348
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者齊宗普, 楊小露 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司