電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法及其裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法及其裝置
[0001 ] 交叉引用
[0002]本發(fā)明要求如下優(yōu)先權(quán):編號(hào)為61/971,896，申請(qǐng)日為2014年3月28日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)。上述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?jiān)诖艘徊⒆鳛閰⒖肌?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0003 ]本發(fā)明涉及一種包含多個(gè)子系統(tǒng)的系統(tǒng)的功率消耗控制操作(P ο w e rconsumpt1n control)。特別地，本發(fā)明涉及一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算(systempower budgeting)的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)可攜式電子裝置具有高功率消耗引起的發(fā)熱問(wèn)題。特別地，隨著傳統(tǒng)片上系統(tǒng)(System on Chip，SoC)架構(gòu)的芯片面積以及工作頻率的增大，傳統(tǒng)可攜式電子裝置的SoC架構(gòu)中的發(fā)熱問(wèn)題正變得越來(lái)越嚴(yán)重。例如，傳統(tǒng)可攜式電子裝置可為傳統(tǒng)智能手機(jī)或傳統(tǒng)可穿戴式設(shè)備，并且當(dāng)用戶不能接受裝置溫度時(shí)，可使用傳統(tǒng)熱控制機(jī)制。
[0005]根據(jù)先前技術(shù)，可提出許多傳統(tǒng)方法以解決上述問(wèn)題。例如，其中一個(gè)傳統(tǒng)方法包含檢測(cè)傳統(tǒng)可攜式電子裝置的當(dāng)前溫度，并且基于該當(dāng)前溫度，被動(dòng)并粗略調(diào)節(jié)芯片電壓或頻率以降低芯片溫度。另一個(gè)傳統(tǒng)方法包含基于溫度增長(zhǎng)斜率，主動(dòng)調(diào)節(jié)芯片電壓或頻率以降低芯片溫度。然而，這樣會(huì)帶來(lái)進(jìn)一步的問(wèn)題，例如，許多副作用。在示例中，較差的功率效率是典型的副作用。此外，粗粒度調(diào)節(jié)(coarse-grained regulat1n)會(huì)引起較大的系統(tǒng)性能退化。此外，因?yàn)闇囟刃甭士勺鳛樾酒?、封裝以及環(huán)境的結(jié)合熱損耗結(jié)果，所以粒度太粗糙而無(wú)法識(shí)別整個(gè)系統(tǒng)的最決定因素，其可限制進(jìn)一步的控制操作，例如主動(dòng)性電池資源分配。因此，需要一種新穎架構(gòu)以改進(jìn)熱控制使其具有更少副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法及其裝置，從而解決上述問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法及其裝置，從而在不超出電子裝置功率預(yù)算情況下實(shí)現(xiàn)改善性能的目的。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法及其裝置，從而通過(guò)功率消耗控制方案取得主動(dòng)熱控制目的。
[0009]根據(jù)至少一個(gè)較佳實(shí)施例，提供一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法，其中該方法可應(yīng)用于至少一部分電子裝置(例如，部分或全部電子裝置)。該方法包含以下步驟:利用位于特定子系統(tǒng)中的功率消耗指數(shù)生成器生成對(duì)應(yīng)該特定子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)，其中該電子裝置包含多個(gè)子系統(tǒng)，并且該特定子系統(tǒng)是該多個(gè)子系統(tǒng)中的一個(gè)；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)該特定子系統(tǒng)的該功率消耗指數(shù)，執(zhí)行該電子裝置的至少一部分裝置的配置調(diào)整操作。
[0010]根據(jù)至少一個(gè)較佳實(shí)施例，提供一種用于電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的裝置，其中該裝置包含至少一部分電子裝置(例如，部分或全部電子裝置)，并且該電子裝置包含多個(gè)子系統(tǒng)。該裝置包含位于該多個(gè)子系統(tǒng)的特定子系統(tǒng)中的功率消耗指數(shù)生成器以及處理電路(例如，至少一個(gè)處理器或至少一個(gè)控制器)，其中該處理電路耦接該功率消耗指數(shù)生成器。具體地，該功率消耗指數(shù)生成器用于生成對(duì)應(yīng)該特定子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)。此夕卜，該處理電路用于根據(jù)對(duì)應(yīng)該特定子系統(tǒng)的該功率消耗指數(shù)執(zhí)行該電子裝置的至少一部分裝置的配置調(diào)整操作。例如，至少一部分(例如，部分或全部)處理電路集成入多個(gè)子系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。在另一示例中，處理電路可位于多個(gè)子系統(tǒng)外部。
[0011]根據(jù)至少一個(gè)較佳實(shí)施例，提供一種用于電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的裝置，其中該裝置包含至少一部分電子裝置(例如，部分或全部電子裝置)。該裝置包含處理電路(例如，至少一個(gè)處理器或至少一個(gè)控制器)，其中該處理電路耦接位于該電子裝置的多個(gè)子系統(tǒng)。例如，多個(gè)子系統(tǒng)可包含硬件電路。該處理電路用于根據(jù)對(duì)應(yīng)該多個(gè)子系統(tǒng)的特定子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)執(zhí)行該電子裝置的至少一部分裝置的配置調(diào)整操作。此外，該特定子系統(tǒng)包含功率消耗指數(shù)生成器。具體地，該功率消耗指數(shù)生成器用于生成對(duì)應(yīng)該特定子系統(tǒng)的該功率消耗指數(shù)。例如，至少一部分(例如，部分或全部)處理電路集成入多個(gè)子系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。在另一示例中，處理電路可位于多個(gè)子系統(tǒng)外部。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的方法及其裝置可改進(jìn)電子裝置的整體性能使其具有更少副作用。此外，本發(fā)明方法及其裝置可以主動(dòng)方式執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算。例如，可利用功率消耗指數(shù)生成器(例如，數(shù)字或模擬功率消耗指數(shù)生成器)以及功率限幅器(可為硬件、軟件、固件或其組合)管理系統(tǒng)功率(或電池)預(yù)算以及系統(tǒng)溫度。替代類似生熱或IR壓降的反應(yīng)指示器(即，穿過(guò)至少一個(gè)電阻元件的電壓降，例如穿過(guò)上述具有電阻值R的至少一個(gè)電阻元件的電流(I)的產(chǎn)品)，功率消耗指數(shù)生成器可位于電子裝置的至少一個(gè)子系統(tǒng)中以指示子系統(tǒng)的功率消耗，從而主動(dòng)管理功率消耗。因此，可取得細(xì)粒度熱控制(例如，限流)以及主動(dòng)電池資源安排的目標(biāo)。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中操作在反應(yīng)方式下的傳統(tǒng)架構(gòu)相比，本發(fā)明的方法及其裝置可防止現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員可在讀完多個(gè)圖檔描述的較佳實(shí)施例細(xì)節(jié)后完全理解本發(fā)明的這些或其他目的。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的裝置示意圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的方法流程圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的使用圖2所示方法的系統(tǒng)方塊圖；
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的使用圖2所示方法的軟件DVFS控制方案；
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的使用圖2所示方法的硬件DVFS控制方案；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的使用圖2所示方法的工作流程。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的元件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼同一個(gè)元件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)并不以名稱的差異作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區(qū)分的準(zhǔn)貝1J。在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求項(xiàng)中所提及的“包含”為一開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若一個(gè)裝置耦接于另一裝置，則耦接可為直接電氣連接或通過(guò)其它裝置或連接手段間接的電氣連接。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預(yù)算的裝置100示意圖，其中裝置100包含電子裝置的至少一部分裝置(例如，部分或全部裝置)。裝置100包含上述電子裝置的一部分，例如可為電子裝置中至少一個(gè)硬件電路(例如，至少一個(gè)集成電路)。在另一示例中，裝置100可為上述的整個(gè)電子裝置。在另一示例中，裝置100包含具有上述電子裝置的系統(tǒng)(例如，包含電子裝置的音頻/視頻系統(tǒng))。電子裝置的示例可包含，但不限于移動(dòng)電話(例如，多功能移動(dòng)電話)、個(gè)人數(shù)字助理、平板電腦、可穿戴式設(shè)備以及個(gè)人電腦(例如膝上電腦)。
[0022]根據(jù)本實(shí)施例，電子裝置包含多個(gè)子系統(tǒng)，例如圖1所不的子系統(tǒng)Subsystem( I)、
Subsystem(2)......Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合，其中符號(hào)N表示大于或等于I的正整數(shù)，并且子系統(tǒng)Subsystem(l )、Subsystem( 2)......Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合中的子系統(tǒng)數(shù)量大于等于I。裝置100包含處理電路110(例如，至少一個(gè)處理器或至少一個(gè)控制器)，其耦接位于子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)生成器(power consumpt1n index generator)。如上所述，裝置100包含電子裝置的至少一部分裝置(例如，部分或全部裝置)，因此為了更好理解，可在裝置100中描述子系統(tǒng)Subsystem(l)、Subsystem(2)......Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合。這僅是為了描述的目的，并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。通常，子系統(tǒng)Subsystem( I )、Subsystem(2)……Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合中的一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)可位于裝置100之外。在許多示例中，子系統(tǒng)31^878七6111(1)、3油878七6111(2)......Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合中的全部子系統(tǒng)可位于裝置100之外。
[0023]在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，處理電路110位于子系統(tǒng)Subsystem(l)、Subsystem(2)……Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合之外。例如，在多個(gè)子系統(tǒng)與子系統(tǒng)Subsystem(l) 'Subsystem
(2)……Subsystem(N)的子系統(tǒng)集合相同情況下，處理電路110位于多個(gè)子系統(tǒng)之外。這僅是為了描述的目的，并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明許多實(shí)施例，處理電路的至少一部分(例如，部分或全部)可集成在一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)中。在一個(gè)示例中，子系統(tǒng)Subsystem(I)、Subsystem(2)……Subsystem(N)中的一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)包含處理電路110
的部分或全部。在另一示例中，除了子系統(tǒng)Subsystem(l)、Subsystem(2)......Subsystem(N)
的子系統(tǒng)集合，多個(gè)子系統(tǒng)可進(jìn)一步包含子系統(tǒng)Subsystem(O),并且處理電路110可集成在子系統(tǒng)Subsystem(O)中。
[0024]不管處理電路110位于多個(gè)子系統(tǒng)之外還是部分或全部集成于一個(gè)子系統(tǒng)中，多個(gè)子系統(tǒng)可包含硬件電路，并且電路100可包含功率消耗指數(shù)生成器，其中該功率消耗指數(shù)生成