网卡的功耗和连接模式的动态控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种网卡功耗和连接模式的动态控制方法及装置，属于网卡的省电技术，方法包括：实时监测网络的数据传输状态，获得当前或预定时间段内数据传输状态的统计值；根据所述统计值获得当前数据传输所匹配的目标连接模式，将网卡连接模式切换到所述目标连接模式。本发明专利技术实施例中，网络连接后不强制在某一连接模式，通过监测网络的数据传输状态，并与切换条件进行比对，实现了根据负载任务动态改变连接模式，能在各个模式之间进行动态切换，提高传输带宽的利用率，实现带宽／功耗的最优动态匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网卡的省电技术，特别是涉及网卡的功耗和连接模式的动态控 制方法及及装置。
技术介绍
在笔记本电脑等移动设备的应用中，系统功耗及电池续航能力是移动设备的核心指标之一。而在系统功耗中，网卡功耗占去了较大比重，如一个idle(空 闲)状态下12W的笔记本，千兆网卡功耗在1W左右，约占笔记本总功耗的 10%。因此，为降低功耗，网卡厂商都提供了了很多的节电模式，如NoLink (无连接模式)以及深度睡眠模式等。而这些模式大部分都是针对没有插入网 线或者不需要网络功能的场景。对于在网络Linked (连接)状态下的节电方法，各网卡厂商提供的方案大 同小异，例如在电池供电的情况下将网络连接被固定在100Mbps模式，此方 案对于小负载任务、小文件传输以及idle状态，确实在一定程度上降低了系统 的功耗，但该方案牺牲了网络的带宽和传输速度，对某些大负载任务(例如大 文件传输，大传输速度环境)，固定网络连接模式的做法并不能节省网卡的功 耗，因为传输时间更长了，系统功耗反而增加了。以下对现有的在网络连接状态下的网卡省电方案进行举例分析。 现有的网卡省电方案1:电池供电模式下，将千兆网卡强制降为100Mbps 模式。该方案中，在电池供电时，网络连接被强制Link在100Mbps模式下， 无论网络负载大小、传输速度如何，网卡始终处于100Mbps模式。该方案不 仅限制了在大容量文件传输时的速度，更可能因此增加系统的电源消耗。例如， 传输10Gb数据，在100Mbps模式下，理论上需要100s的时间，而功耗为500mW xlOOs;而lGbps模式下，理论上需要10s的时间，功耗约为1000mWx 10s。 显然，即使在100Mbps模式下，在大负载任务传输时，该方案并不能提供较好的省电效果，反而使功耗更大，其功耗约为千兆模式功耗的5倍；因此该方 案的缺点是缺点l:连接模式固定，限制了网络带宽，降低了数据传输速度； 缺点2:对于大负载任务(如大文件传输)，不能有效地降低功耗； 缺点3:只针对电池供电情况，对外接电源供电的情况无效。 因此，现有解决方案还不能很好地平衡功耗和网络带宽，并且对某些特殊 任务不能提供较好的省电效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种网卡的功耗和连接模式的动态控制方法及装置， 解决现有技术不能很好地平衡功耗和网络带宽，不能提供较好的省电效果的技 术问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种网卡功耗和连接模式的动态控制方 法，包括实时监测网络的数据传输状态，获得当前或预定时间段内数据传输 状态的统计值；根据所述统计值获得与当前数据传输所匹配的目标连接模式， 将网卡连接模式切换到所述目标连接模式，其中在所述目标连接模式下网卡的 功耗不是最高的。优选地，上述的方法，所述统计值为数据流量、数据传输速度和/或传输 文件的大小。优选地，上述的方法，在将网卡连接模式切换到所述目标连接模式之前， 还包括，判断网卡当前连接模式是否为目标连接模式，是目标连接模式则继续 监测网络的数据传输状态；不是目标连接模式则提示用户选择切换，如果用户 选择切换则将当前连接模式切换到所述目标连接模式，如果用户选择不切换则 保持当前连接模式并继续当前传输任务。优选地，上述的方法，将网卡当前连接模式切换到所述目标连接模式，具 体包括通过设备输入/输出控制接口向网卡驱动程序或应用驱动程序发送切 换指令；所述网卡驱动程序或应用驱动程序根据所述切换指令操作所述网卡芯 片内的物理层寄存器，将所述网卡的连接模式设置为所述目标连接模式；所述 网卡驱动程序或应用驱动程序执行重新协商的操作，根据所述物理层寄存器内容和网络设备进行协商并连接在所述目标连接模式；所述网卡运行在所述目标 连接模式。优选地，上述的方法，所述根据所述统计值获得当前数据传输所匹配的目 标连接模式，包括:设定小于当前连接模式所允许的饱和速度的第一预定门限， 如果当前数据传输速度大于所述第一预定门限，则所述目标连接模式为传输速 度高于当前连接模式的连接模式；设定小于或等于当前连接模式所适合的最低 速度的第二预定门限，如果当前数据传输速度小于所述第二预定门限，则所述 目标连接模式为传输速度低于当前连接模式的连接模式。优选地，上述的方法，还包括，由用户设定所述第一预定门限和所述第二 预定门限。优选地，上述的方法，每隔预定的时间周期，就将所述统计值与所述第一 预定门限和所述第二预定门限进行比较。优选地，上述的方法，所述网卡的连接模式包括10兆模式、100兆模式 和1000兆模式。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种网卡的功耗和连接模式的动态控 制装置，包括实时监控单元，用于实时监测网络的数据传输状态，获得当前 或预定时间段内数据传输状态的统计值；分析决策单元，用于根据所述统计值 获得与当前数据传输所匹配的目标连接模式，将网卡连接模式切换到所述目标 连接模式，其中在所述目标连接模式下网卡的功耗不是最高的。优选地，上述的装置，所述分析决策单元具体包括指令发送单元，用于 通过设备输入/输出控制接口向网卡驱动程序发送切换指令；所述网卡驱动程 序，用于操作所述网卡的寄存器，将所述网卡的连接模式设置为所述目标连接 模式，执行重启操作，通过所述网卡重新连接网络，使所述网卡运行在所述目 标连接模式。优选地，上述的装置，还包括用户操作界面单元，用于将所述分析决策单 元将分析出的所述目标连接模式通知用户，由用户选择是否切换到所述目标连 接模式。优选地，上述的装置，所述统计值为数据流量、数据传输速度和/或传输 文件的大小。为了实现上述目的，本专利技术又提供了 一种动态控制网卡的功耗和连接模式的笔记本电脑，包括实时监控单元，用于实时监测网络的数据传输状态，获 得当前或预定时间段内数据传输状态的统计值；分析决策单元，用于根据所述 统计值获得与当前数据传输所匹配的目标连接模式，将网卡连接模式切换到所 述目标连接模式，其中在所述目标连接模式下网卡的功耗不是最高的。优选地，上述的笔记本电脑，所述分析决策单元具体包括指令发送单元， 用于通过设备输入/输出控制接口向网卡驱动程序发送切换指令；所述网卡驱 动程序，用于操作所述网卡的寄存器，将所述网卡的连接模式设置为所述目标 连接模式，执行重启操作，通过所述网卡重新连接网络，使所述网卡运行在所 述目标连接模式。本专利技术实施例的技术效果在于1. 本专利技术实施例，网络连接后不强制在某一连接模式，通过监测网络的 数据传输状态，并与切换条件进行比对，实现了根据负载任务动态改变连接模 式，能在各个模式之间进行动态切换，提高传输带宽的利用率，实现带宽/功 耗的最优动态匹配；2. 本专利技术实施例利用连接模式的改变来适应负载任务的变化，使网卡功 耗降到最低，达到最大的能源使用效率，更加环保节能；3. 在系统功耗随着半导体工艺的进步而持续降低的趋势及千兆网的普及、 10Gbps网的出现的形势下，本专利技术实施例将具有更为广泛地应用需求，应用 优点将更加明显；4. 本专利技术实施例不增加系统的硬件成本，可集成于电源管理软件系统作 为其网络管理的一个子系统，无需额外投入。附图说明图1为本专利技术实施例提供的系统架构示意图； 图2为本专利技术实施例提供的控制装置示意图； 图3为本专利技术实施例提供的方法流程图。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网卡功耗和连接模式的动态控制方法，其特征在于，包括：　实时监测网络的数据传输状态，获得当前或预定时间段内数据传输状态的统计值；　根据所述统计值获得与当前数据传输所匹配的目标连接模式，将网卡连接模式切换到所述目标连接模式，其中 在所述目标连接模式下网卡的功耗不是最高的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王培，徐琳，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]