在图形渲染期间降低功耗制造技术

根据一些实施例，可以采用使用限制帧时间的知识来降低功耗。通常，限制帧时间是预先分配的时间量以便在图形处理中应用功率用于进行渲染。通常，该帧时间涉及功率的应用和其中在等待下一个帧时间时仅应用空闲功率的某一停机时间。通过更好地利用该停机时间，在一些实施例中，可以实现功耗降低。

【技术实现步骤摘要】
在图形渲染期间降低功耗
本专利技术通常涉及图形处理。
技术介绍
在图形处理的过程中，可以渲染原语。计算机图形使用根据场景或者制图生成或者渲染能够在显示设备上描绘的光栅图像的算法。传统上，光栅化管线执行步骤以便根据几何数据产生数字图像，并且通常仅使用直接照明且有时也会具有阴影。这没有考虑光在场景的对象之间的高级相互作用(例如，间接照明)，并且在这一方面有别于诸如光线跟踪和全局照明的方案。存在进行图形渲染的多个设备，对于它们而言功耗是重要的。尤其是对于基于电池供电的处理器的那类设备。功耗永远是重要的考虑。但是它也是与所有处理设备相关的环境考虑。通常，期望将任何设备的功耗降低到至少不会显著地影响该设备的性能的程度。附图说明关于下面的附图来描述一些实施例：图1A-1D是根据本专利技术实施例的功率与时间的多个迹线的阐释；图2是根据一个实施例的序列的流程图；图3是对于一个实施例的系统阐释；并且图4是一个实施例的正视图。具体实施方式根据一些实施例，可以采用使用限制帧时间(cappedframetime)的知识来降低功耗。通常，限制帧时间是预分配的时间量以便在图形处理中对帧进行渲染。通常，该帧时间涉及其中该设备将以高使用率运行并且消耗功率的渲染处理以及其中仅消耗空闲功率等待下一个帧时隙的某一停机时间。在一些实施例中，通过更好地使用该停机时间，能够实现功耗降低。参照图1A，在功率与时间的假设图中，在四个所阐释的限制帧时间的每一个的过程中，在空闲功率之上的每一个正峰值处发生实际渲染。不以任何方式限制帧的数量。该帧时间倾向于比实际用于渲染的时间更长。在游戏和其它应用中，可以将帧速率限制到常量。这意味着该中央处理单元和该图形处理单元在渲染图像之后进行等待，直到到了渲染新图像的时间。然而，对于双倍和三倍缓冲，可以并行渲染几个图像。通常，在该限制帧时间的开始时存在功率增长，并且然后功耗会变得较低。在这一较低功耗的时段期间，中央处理单元和图形处理单元在等待要被渲染的下一个帧。但是这些等待中的处理器并不是零功耗，而是消耗保持该处理器准备进行接下来的操作所需的空闲功率。在这一示例中，阐释了具有不同峰值功率和不同实际渲染时间的四个帧，但是该四个帧中的每一个在这一示例中包括相同的限制帧时间，50毫秒。典型地，限制时间等于经常是60赫兹的垂直同步(VSYNC)或者是该垂直同步(VSYNC)的倍数。根据一些实施例，一种新的应用程序接口(API)调用可以用于降低功耗。例如，它可以是例如以OpenGL、OpenGLES和DirectXAPI为例的常规渲染协议的补充。如果该中央和/或图形处理单元意识到这一限制时间帧持续时间，则可以经由API调用来利用每一个帧内的该空闲时间。然后，由于该处理单元知道何时完成了帧的渲染，因此它也知道直到下一个帧开始的该持续时间。如果这一时间段足够长，则在一个实施例中，可以将该中央处理单元和图形处理单元置于由图1B中的交叉影线示出的较深睡眠模式中。在该较深睡眠模式中，功耗甚至比空闲功率模式中的功耗更低。例如，在高级配置和电源接口(ACPI)规范中，作为一个示例，能够将处理器从C0功耗状态降低到C3功耗状态。该交叉影线区域示出了由该较深功耗状态导致的功耗降低。因而，在图1B的情况中，该第一、第二和第四帧中的每一个可以得益于这一技术，而第三帧具有太短的空闲状态以至于不能够有效地利用通过转换到较深空闲功率状态实现的降低。这是因为该功率时间的空闲太短了，它只会浪费功率来降低该功耗状态，并且然后快速地回到较高功耗状态。图1C中所示的又一实施例通过使渲染工作实际上花费更长时间来利用该限制帧时间的知识。因为在一个帧和下一个帧中的实际渲染之间存在未使用的时间，因此在实际渲染期间能够消耗较少的功率并且仍然有大量的时间来完成下一个周期的工作。可以通过使用较低的时钟频率，和/或在保持足够数量的核心充分活动的同时将多个着色器核心关闭到较深睡眠模式，来更加缓慢地完成该工作。再次，使用预期的帧渲染时间的先前知识来实现这一功率节约。作为在图1D中说明的另一示例，API提供的限制帧时间可以用于初始增加功率使用率，如在渲染帧的开始对于前两个帧所示的，以便更加快速地完成工作。这可以通过在较高功耗模式运行着色器核心和/或增加时钟频率来实现。依赖于所使用的电池技术，这可以是最大功率效率方法。这将在下一段落中进行详细说明。一些电池供电的设备在短时间段内以较高功率使用率工作时可能比使用较少功率时更加能量有效，这是因为，与在较长时间段内使用较低功率相比较，功率使用率不是线性的。因而，通过增加功耗以便降低实际渲染时间并且增加在较深空闲功耗中的时间，对于某些电池技术能够实现功耗节省。作为又一实施例，如果必要的数据可用并且存在足够的时间来进入较深睡眠，则可以早期开始渲染下一个帧。这可以延长在下一个帧之后的较深睡眠的时段。例如在图1D中，可以在第三帧之后立即开始第四帧，而不是等待逝去整整两个帧时间，因为在这两个帧之间不存在足够的时间来进入较深睡眠。图2中示出的功率节约序列10可以使用上述实施例中的一个或多个。它可以实现在软件、固件和/或硬件中。在软件和固件实施例中，它可以通过存储在诸如磁、光学或半导体存储设备的一个或多个非暂态计算机可读介质中的计算机执行的指令实现。在中央处理单元和/或图形处理单元中，序列10通过渲染帧(方框11)开始，并且然后访问限制帧时间，如在方框12中指示的。然后，如在方框14中指示的，可以选择能量节约模式。例如，在一个实施例中，不同的节约模式可以由结合图1B、1C和1D说明的技术表示。如果如在菱形16中确定地选择了对应于图1B的模式A，则如在方框18中指示的，可以使该处理在空闲时间进入较深睡眠。如果如在菱形16中确定地没有选择模式A，则在菱形20处的检查确定是否选择了对应于图1C的模式B。如果为是，则如在方框22中指示的，在较长时间内使用较少功率。最终如果既没有选择模式A也没有选择模式B，则如在方框24中指示的，假定选择了对应于图1D的模式C。在这种情形下，在较少时间内使用较多功率，并且然后会在较深空闲功率状态中花费较多时间。如果不存在空闲时间，则不应该选择功率节约方法。图3说明了系统700的实施例。在该实施例中，系统700可以是媒体系统，尽管系统700并不局限于这一环境。例如，可以将系统700结合到个人计算机(PC)、膝上型电脑、超级膝上型电脑、平板电脑、触摸板、便携式计算机、手持计算机、掌上电脑、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备(例如，智能电话、智能平板或智能电视)、移动互联网设备(MID)、消息传送设备、数据通信设备等等。在实施例中，系统700包括耦接到显示器720的平台702。平台702可以从诸如内容服务设备730或内容递送设备740或其它类似的内容源的内容设备接收内容。包括一个或多个导航特征的导航控制器750可以用于例如与平台702和/或显示器720进行交互。下面更加详细地描述这些部件中的每一个。在实施例中，平台702可以包括芯片集705、处理器710、存储器712、存储714、图形子系统715、应用716和/或无线电718的任意组合。芯片集705可以在处理器710、存储器712、存储714、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机执行的方法，包括：获得关于图形帧处理时间的信息；并且使用所述信息来降低处理器功耗。

【技术特征摘要】
2013.03.05 US 13/784,9501.一种计算机执行的方法，包括：获得关于图形帧处理时间的信息；并且通过选择第一帧的至少两个睡眠功耗状态中的较低一个以及第二帧的至少两个睡眠功耗状态中的较高一个，使用所述信息来降低处理器功耗，其中，所述第一帧的处理时间小于所述第二帧的处理时间。2.如权利要求1所述的方法，包括获得关于限制帧时间的信息。3.如权利要求1所述的方法，包括每帧在至少两种不同的功耗降低技术之间进行选择。4.如权利要求1所述的方法，包括通过降低在已经完成关于一个帧的渲染之后并且在开始下一个帧的渲染之前的空闲功耗来降低功耗。5.如权利要求1所述的方法，包括通过增加帧处理时间和降低帧空闲时间来降低功耗。6.如权利要求1所述的方法，包括通过降低帧处理时间和增加帧空闲时间来降低功耗。7.如权利要求6所述的方法，包括在所增加的帧空闲时间期间降低功耗。8.如权利要求1所述的方法，包括降低时钟频率。9.如权利要求1所述的方法，包括降低中央处理单元功耗。10.如权利要求1所述的方法，包括降低图形处理单元功耗。11.一种计算机执行的装置，包括：用于获得关于图形帧处理时间的信息的单元；并且用于通过选择第一帧的至少两个睡眠功耗状态中的较低一个以及第二帧的至少两个睡眠功耗状态中的较高一个，使用所述信息来降低处理器功耗的单元，其中，所述第一帧的处理时间小于所述第二帧的处理时间。12.如权利要求11所述的装置，包括用于获得关于限制帧时间的信息的单元。13.如权利要求11所述的装置，包括用于每帧在至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·阿克宁穆勒，B·约翰松，M·安德松，J·K·尼尔松，R·M·托特，C·J·蒙克贝里，J·N·哈塞尔格伦，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US