控制器及存儲器存取方法
【專利說明】控制器及存儲器存取方法
[0001]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求2014年9月16日申請的申請?zhí)枮?2/050，838的美國臨時案的優(yōu)先權(quán)，該申請整體以參考形式納入本申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明所的實施例有關(guān)于一種存儲器存取方法以及相應控制器，尤指一種使用批處理命令列(batch command queue)存取存儲器，以減少功耗的存儲器存取方法以及相應控制器。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著/技術(shù)的進步，移動設備越來越流行。移動設備中內(nèi)置了各種傳感器來偵測移動設備的例如速度，加速度，方向，溫度，靠近程度(proximity level)或附近光線等的信息。在傳統(tǒng)移動設備內(nèi)，從傳感器得到的傳感數(shù)據(jù)一般在傳感器處理系統(tǒng)的高速低功耗的本地存儲器(比如SRAM)內(nèi)緩存。因為本地存儲器的大小有限，傳感器處理系統(tǒng)可利用系統(tǒng)存儲器(比如DRAM)來儲存?zhèn)鞲衅鞯臄?shù)據(jù)，因為系統(tǒng)存儲器的尺寸大且便宜?？墒?，因為系統(tǒng)存儲器內(nèi)數(shù)據(jù)的頻繁存取，系統(tǒng)存儲器應總是開啟，這導致了傳統(tǒng)移動設備的高功耗的問題。
[0005]因此，需要一種新的存儲器控制器及相應存儲器控制方法來解決前述的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出一種控制器及相關(guān)存儲器的控制方法以解決上述問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例提供一種控制器，包含:傳感器處理系統(tǒng)，包含:存儲器；緩存；以及處理器，用來從至少一個傳感器收集傳感器數(shù)據(jù)，儲存該傳感器數(shù)據(jù)進該存儲器，并將與儲存的該傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的信息寫入該緩存；以及控制單元，用來確定該緩存的充滿水平是否達到既定閾值，其中當該控制單元確定該充滿水平達到該既定閾值時，該控制器根據(jù)與儲存在該緩存內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的該信息，從該存儲器取得該傳感器數(shù)據(jù)并將取得的該傳感器數(shù)據(jù)寫入外部存儲器。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例提供一種用于控制器內(nèi)的存儲器存取方法，其中該控制器包含傳感器處理系統(tǒng)，及該傳感器處理系統(tǒng)包含存儲器以及緩存，其中該控制器耦接到外部存儲器及傳感器，該存取方法包含:從該傳感器收集該傳感器數(shù)據(jù)并將收集的該傳感器數(shù)據(jù)寫入該存儲器；將與該傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的信息寫入該緩存；確定該緩存的充滿水平是否達到既定閾值；以及當確定該充滿水平達到該既定閾值時，根據(jù)緩存內(nèi)的儲存的該傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的該信息，從該存儲器取得該傳感器數(shù)據(jù)并將取得的該傳感器數(shù)據(jù)給該外部存儲器。
[0009]本發(fā)明所公開的控制器與相應的存儲器存取方法能夠有效降低移動設備的功耗。
[0010]本發(fā)明的這些及其他的目的對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在閱讀了下述優(yōu)選實施例的詳細說明以后是很容易理解和明白的，所述優(yōu)選實施例通過多幅圖予以揭示。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制器的框圖。
[0012]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的不利用批處理命令列的控制器的驅(qū)動電流的示意圖。
[0013]圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的利用批處理命令列的控制器的驅(qū)動電流的示意圖。
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的存儲器存取方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]本說明書及權(quán)利要求書使用了某些詞語代指特定的組件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的是，制造商可能使用不同的名稱代指同一組件。本文件不通過名字的差別，而通過功能的差別來區(qū)分組件。在以下的說明書和權(quán)利要求書中，詞語“包括”是開放式的，因此其應理解為“包括，但不限于...”。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制器的框圖。電子裝置100包含控制單元110，存儲器控制器121，傳感器處理系統(tǒng)130，以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(infrastructure) 140。控制單元110用來控制外部存儲器122以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140的供電狀態(tài)，其中外部存儲器122是一個在控制器100外部的系統(tǒng)存儲器，而且可以是動態(tài)隨機存取存儲器，但這并不是本發(fā)明的限制?？刂茊卧?10，可以是一個中央處理單元(CPU)，數(shù)字信號處理器(DSP)，通用目的處理器，微處理器，專用集成電路(ASIC)等等。另外，控制單元110更用來是否從傳感器處理系統(tǒng)130寫入傳感器數(shù)據(jù)到外部存儲器122，操作細節(jié)將會在下文具體介紹。在本發(fā)明的一個實施例中，控制單元110，傳感器處理系統(tǒng)130，以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140能集成在一個系統(tǒng)上芯片內(nèi)(SoC)。
[0017]存儲器控制器121用來控制外部存儲器122的數(shù)據(jù)存取?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)140是外部存儲器122與傳感器處理系統(tǒng)130之間通信的中間媒介。在一些實施例中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140以系統(tǒng)總線來實施。
[0018]傳感器處理系統(tǒng)130包含處理器131，緩存132，以及存儲器133。在一個實施例中，處理器131從多個傳感器134收集傳感器數(shù)據(jù)，并將收集的傳感器數(shù)據(jù)儲存到存儲器133中，存儲器133可以是靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)或是緊密耦合存儲器(TCM)，其中傳感器134在控制器100的外部，并且用來偵測環(huán)境中的不同情況，例如控制器100的速度，加速度，方向，溫度，靠近程度，以及/或附近光線，但本發(fā)明不限于此。因此，處理器131可高速且低功耗地存取存儲器133中的傳感器數(shù)據(jù)。舉例來說，處理器131可由處理器或微處理器來實施。
[0019]另外，處理器131更將與緩存132中儲存的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的信息記錄下來。舉例來說，與每一份儲存的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的信息可以是一標簽(tag，例如寫/讀標志位)，每一寫入存儲器133的數(shù)據(jù)的讀取存儲器地址(read memory address)，要被寫入到外部存儲器122內(nèi)的儲存的傳感器數(shù)據(jù)的寫入地址，以及每一儲存的傳感器數(shù)據(jù)的大小。另外，如圖1所示，緩存132也記錄寫指針，讀指針，以及儲存的傳感器數(shù)據(jù)的總大小，處理器131也儲存批處理命令列135，其將從外部存儲器122進入的數(shù)據(jù)存取請求或命令緩存到緩存132中。
[0020]在一個實施例中，控制單元110包含供電管理單元111以及存儲器存取單元112。供電管理單元111用來通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140控制外部存儲器122的供電狀態(tài)。存儲器存取單元112用來監(jiān)控緩存132中的批處理命令列135的狀態(tài)(比如充滿水平)，以及控制儲存在存儲器133中的傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存取。
[0021]在一個實施例中，對于一些應用，本地存儲器132可能不足以緩存收集的傳感器數(shù)據(jù)，處理器131更進一步能夠通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140來存取儲存在外部存儲器122中的數(shù)據(jù)?？墒牵商幚砥?31存取外部存儲器122消耗更多能源。當存儲器存取單元112確定緩存132中的批處理命令列135的充滿水平?jīng)]有到達既定閾值時，供電管理單元111可通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140關(guān)閉給外部存儲器122的供電，從而來降低控制器100的功耗。在一個實施例中，供電管理單元111直接通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140關(guān)閉給外部存儲器122的供電?？勺兊?，供電管理單元111通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140及存儲器控制器121關(guān)閉給外部存儲器122的供電。
[0022]具體地，當存儲器133的空閑空間足夠儲存收集的傳感器數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)，存儲器存取單元112可在緩存器132中將收集的傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存取請求作為批處理命令135緩存，而且這意味著供給外部存儲器122的電源可以臨時關(guān)閉來減少功耗。為了改善效率，存儲器單元112也可緩存?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)到一個既定水平，然后通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140在批處理命令列135中把緩存的傳感器數(shù)據(jù)寫入到外部存儲器122。需要注意的是，該既定水平是可編程的。
[0023]當存儲器存取單元112確定緩存132中的批處理命令列135的充滿水平達到了既定閾值，存儲器存取單元112首先通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140通知供電管理單元111來開啟給外部存儲器122的供電，并從存儲器133取得傳感器數(shù)據(jù)并從緩存132取得相應信息。存儲器存取單元112然后通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140發(fā)送取得的傳感器數(shù)據(jù)給外部存儲器122，使得存儲器控制器121能夠基于相應的信息(比如目的存儲器地址)將取得的傳感器數(shù)據(jù)寫入外部存儲器122。
[0024]需要注意的是，命令列中的請求并不限定于寫請求或讀請求。同樣，存儲器存取單元112也能夠通過基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)140從外部存儲器122讀取數(shù)據(jù)。存儲器存取單元112可分析命令列中的請求，然后確定是否要從存儲器133或是外部存儲器122讀取數(shù)據(jù)。具體地，與每一儲存在緩存132中的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)的信息記錄了存儲器133中的寫/讀存儲器地址以及外部存儲器122中的寫/讀存儲器地址。存儲器存取單元112可基于緩存132中記錄的地址信息從存儲器133或從外部存儲器122中取得數(shù)據(jù)