用于针对片上系统（ＳｏＣ）计算最优电源模式的方法，其中控制时钟和Ｖｄｄ设置。来自硬件模块的信息合成到针对整个ＳｏＣ的全局电源模式中。时钟可以被禁用或启用，Ｖｄｄ电压可以被禁用、可以设置在标称操作电平、并且可以设置在保持存储器和寄存器的状态的保持电平。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对片上系统(SoC)的电源模式进行计算和控制的方法。具体来说，本专利技术涉及SoC的全局电源管理。
技术介绍
随着能源成本的持续增加，全局电源管理变得越来越重要。另外，通过在可能包含移动应用和便携式媒体播放器的应用中降低功耗并延长电池寿命，电源控制管理提供了在无需增大电池容量和设备尺寸的情况下增强功能性的能力。半导体的全局电源管理是预期在不远的将来具有显著增长的市场。近来已经出现控制半导体的电源模式的尝试。例如，在开放多媒体应用平台 (OMAP)中，德州仪器微处理器(更具体来说是0MAP3)所使用的一种机制，其可在Linux中获得，称为“CPUidle”。“CPUidle”利用可能的全局电源模式的表格进行初始化，并且包括多种属性，CPUidle可以基于这些属性确定何时从一种电源模式切换至另一种电源模式。 CPUidle框架包括管理器(governor)，其决定系统的目标状态C ；CPUidle驱动器，其操作于(populate)系统支持的C状态并且实现各种功能以转换至C状态；和通用CPUidle框架，每当调用(call)空闲循环时，该通用CPUidle框架调用当前的管理器来决定系统的目标状态C。该通用CPUidle框架还调用当前的驱动器以转换至管理器所选择的C状态。另外，已知每个驱动器在登记至Linux驱动器模块(LDM)之后实现挂起/恢复。驱动器释放时钟，随后在挂起调用中保存相关数据，并且当调用“恢复”时恢复这些数据。此外，已经释放其时钟并且保存了相关数据的驱动器在其挂起调用中不需要做任何动作。不过，全局(自上而下)电源管理控制器的一个问题是该控制器必须询问关于SoC 当前状态的大量数据，以决定哪种电源模式是最合适的。例如，当询问这种信息时，实际上需要关于SoC的全部细节(例如所有外部设备的地址映射等)。如果同时管理时钟和Vdd，则无法使用简单的基准计数。例如，当Vdd的基准计数在前次递减之后到达零，则Vdd —定不能被禁用。当Vdd = O时，所有硬件模块的状态(寄存器)都将丢失。因此在禁用Vdd之前需要保存状态。这种保存需要时间，并且对于当基准计数到达零时是否禁用Vdd的决定必须考虑与保存所用时间相比期望的空闲时间有多长。一般来说，禁用时钟通常是个好主意，因为仅需要占用几个周期。不过，禁用Vdd 需要更复杂的权衡以及需要进行转换所占用的周期成本。另外，如果SoC具有嵌入式Vdd开关，则该权衡会更复杂。例如存在如下情况，其中两个硬件模块(A和B)均具有相同的Vdd 电源，但A还具有Vdd开关。于是，通过断开开关或者使Vdd变为零(或二者)能够使A断因此，本领域需要针对时钟和电压切换的改进系统和方法，使得能够针对电源状态来管理时钟、Vdd、和嵌入式Vdd开关，从而能够禁用或关闭前述的时钟、Vdd、和嵌入式 Vdd开关。
技术实现思路
本专利技术通过提供用于模块和电压切换的分布式表格驱动模式计算来解决本领域的需求。能够有利地针对电源状态来管理时钟、Vdd、和嵌入式Vdd开关，从而能够禁用或关闭前述模块。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的基本算法的描述；图2是根据本专利技术一个实施例的树状层次的负载示图；图3是根据本专利技术一个实施例的片上系统和负载控制的示图；图4是根据本专利技术一个实施例的片上系统和电源管理的另一个示图；和图5是例示了根据本专利技术一个实施例的示例方法步骤的流程图。具体实施例方式在本专利技术的一个示例方面，片上系统被分成最多具有一个时钟、一个Vdd、和一个嵌入式开关的多个硬件模块。当负载活动(active)时，只能存在一种活动的电源状态。当负载空闲时，可以处在任何电源状态。表 1用于CPU的表格状态CVS通电启用启用启用待命魅田启用启用保持禁用保持启用断电任意禁用启用断电任意任意禁用表1是根据本专利技术的示例性转换表，其中行表示电源状态，各列表示电源管理资源(在此示例中为时钟、Vdd、和开关)。在此转换表中，第一行对应于活动电源状态，第二行对应于待命状态，第三行对应于保持状态，第四和第五行对应于断电状态。继续参照表1，该转换表中的每一行具有多个属性(a)益处值表示转换到该行所代表的电源状态/模式的“有益”程度。益处不是个绝对值(例如能够节省的毫瓦特量)，而是相对概念。通常应当选择具有最大益处值的行。5(b)断电等待时间在实际转换至该行所代表的电源模式之前执行状态保存操作所需的计算周期的数量；(c)唤醒等待时间在恢复计算之前执行状态恢复操作所需的计算周期的数量。当把一个表中的行与另一表的行相结合时，结合后的属性值是单个属性的总和。图IA和图IB例示了根据本专利技术的基本算法的有效计算模式转换。负载可以处在多个不同的状态中。通过对多个状态进行组合来得到负载集合的有效模式，以使得不构成电源管理资源的冲突。例如，如果存在需要相同时钟的硬件IP，则该时钟不可禁用。如果在系统级存在多个可用模式，则选择其中一个模式。图IB示出了均被激活115和均被停用 120 的 CPU 105 和负载 Ll 110。如图2所示，电源负载205被组织在树状层次中，其中叶片是电源负载，树代表由负载的集合组成的子系统。树的根210代表整个SoC。在电源管理框架(PMFW)内部，负载是树状层次的叶片。通过合并中间节点的子节点的转换表来计算中间节点的模式转换表。 层次的构成对于转换表的计算复杂度具有影响。例如不具有共同PM资源并且不依赖于彼此的两个负载具有独立的转换表。合并的转换表中的模式数量是负载的表格大小的乘积。另外，一旦计算了用于根(代表整个SoC)的转换表，则必须选择一行(称作“策略”)。该选择取决于随着表格合并处理而计算的行属性。通常，对于系统将空闲多久会存在一个概念。根据本专利技术，选择具有最大益处和可接受等待时间(例如，断电等待时间和唤醒等待时间的总和不超过期望空闲时间周期的10%)的行。当选择了一行时，可以执行实际模式转换。如图3所示，某些负载直接由OS调度器305控制，或者由器件驱动器310、315控制。另外还存在一些间接受控制的负载，如“memC”320，其适用于不带有SW对应部分的 HW IP。优点之一是避免驱动器管理很多不与驱动器的冊IP直接相关的PM资源。另外， 既不被直接控制也不被间接控制的负载将始终保持活动(例如无法禁用时钟)。此外， IActivation具有两种功能，其一是当冊IP完全可操作时进行激活(Activate)，以及尝试禁用电源管理资源的“停用”(Deactivate)，其中PMFW可以使用空闲时间周期来决定PM资源的启用/禁用。PMFW支持发出到IState接口的状态保存/恢复调用。PMFW确保正确的调用序列。在某些实施例中，提供在短空闲周期中实现保存/恢复指向ActivateO和 DeActivateO调用的单独组件。在这些实施例中，调用未指向PMFW。图4例示了根据本专利技术的支持状态保存/恢复功能的SoC 400的PMFW。其包括发出到IState接口的调用，并且PMFW确保正确的调用序列。提供能够(1)实现保存/恢复； 以及( 指向ActivateO和DeActivateO调用的单独组件也符合本专利技术的精神并落入本专利技术的范围。此外，在较短的空闲周期中没有指向PMFW的调用也符合本专利技术的精神本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于为片上系统（ＳｏＣ）提供最优电源模式的方法，包括：将片上系统分成多个硬件模块，所述多个硬件模块中的每个硬件模块包括相应的电源负载，所述电源负载具有不超过一个时钟、一个Ｖｄｄ、和一个嵌入式开关；针对所述多个硬件模块中的每个硬件模块，将各个硬件模块的电源负载的至少一个电源状态存储在相应的转换表中，从而存储多个转换表，其中所述多个转换表中的每个转换表包括多个行和多个列，每个行指示与各个转换表对应的硬件模块的电源状态，每个列指示与各个转换表对应的硬件模块的包括时钟、Ｖｄｄ、和Ｖｄｄ开关的电源管理资源；和从多个转换表的各个转换表中选择具有预定的最大益处和可接受等待时间的一行来作为最优电源模式，其中所述最大益处定义为各个转换表的全部多个行中根据预定标准的最大数量，所述可接受等待时间是在各个转换表的所选择的行中开始执行一个或多个操作而占用的计算机周期的数量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃特·斯特勒伊克，
申请(专利权)人：新思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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