電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的方法及其裝置的制造方法
【專利說明】電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的方法及其裝置
[0001 ] 交叉引用
[0002]本發(fā)明要求如下優(yōu)先權(quán):編號為61/971,896，申請日為2014年3月28日的美國臨時專利申請。上述美國臨時專利申請在此一并作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003 ]本發(fā)明涉及一種包含多個子系統(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)熱問題正變得越來越嚴重。例如，傳統(tǒng)可攜式電子裝置可為傳統(tǒng)智能手機或傳統(tǒng)可穿戴式設備，并且當用戶不能接受裝置溫度時，可使用傳統(tǒng)熱控制機制。
[0005]根據(jù)先前技術(shù)，可提出許多傳統(tǒng)方法以解決上述問題。例如，其中一個傳統(tǒng)方法包含檢測傳統(tǒng)可攜式電子裝置的當前溫度，并且基于該當前溫度，被動并粗略調(diào)節(jié)芯片電壓或頻率以降低芯片溫度。另一個傳統(tǒng)方法包含基于溫度增長斜率，主動調(diào)節(jié)芯片電壓或頻率以降低芯片溫度。然而，這樣會帶來進一步的問題，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)會引起較大的系統(tǒng)性能退化。此外，因為溫度斜率可作為芯片、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法識別整個系統(tǒng)的最決定因素，其可限制進一步的控制操作，例如主動性電池資源分配。因此，需要一種新穎架構(gòu)以改進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)功率預算的方法及其裝置，從而解決上述問題。
[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)功率預算的方法及其裝置，從而在不超出電子裝置功率預算情況下實現(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)功率預算的方法及其裝置，從而通過功率消耗控制方案取得主動熱控制目的。
[0009]根據(jù)至少一個較佳實施例，提供一種電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的方法，其中該方法可應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)生成器生成對應該特定子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)，其中該電子裝置包含多個子系統(tǒng)，并且該特定子系統(tǒng)是該多個子系統(tǒng)中的一個；以及根據(jù)對應該特定子系統(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)至少一個較佳實施例，提供一種用于電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的裝置，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子系統(tǒng)。該裝置包含位于該多個子系統(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，至少一個處理器或至少一個控制器)，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)生成器用于生成對應該特定子系統(tǒng)的功率消耗指數(shù)。此夕卜，該處理電路用于根據(jù)對應該特定子系統(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子系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。在另一示例中，處理電路可位于多個子系統(tǒng)外部。
[0011]根據(jù)至少一個較佳實施例，提供一種用于電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的裝置，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，至少一個處理器或至少一個控制器)，其中該處理電路耦接位于該電子裝置的多個子系統(tǒng)。例如，多個子系統(tǒng)可包含硬件電路。該處理電路用于根據(jù)對應該多個子系統(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)生成器用于生成對應該特定子系統(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子系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。在另一示例中，處理電路可位于多個子系統(tǒng)外部。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明的方法及其裝置可改進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方式執(zhí)行系統(tǒng)功率預算。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)預算以及系統(tǒng)溫度。替代類似生熱或IR壓降的反應指示器(即，穿過至少一個電阻元件的電壓降，例如穿過上述具有電阻值R的至少一個電阻元件的電流(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子系統(tǒng)中以指示子系統(tǒng)的功率消耗，從而主動管理功率消耗。因此，可取得細粒度熱控制(例如，限流)以及主動電池資源安排的目標。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中操作在反應方式下的傳統(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)中的問題。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員可在讀完多個圖檔描述的較佳實施例細節(jié)后完全理解本發(fā)明的這些或其他目的。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的裝置示意圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的方法流程圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例描述的使用圖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)明實施例描述的使用圖2所示方法的工作流程。
【具體實施方式】
[0020]在說明書及權(quán)利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求書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)分的準貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求項中所提及的“包含”為一開放式的用語，故應解釋成“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，若一個裝置耦接于另一裝置，則耦接可為直接電氣連接或通過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)明實施例描述的電子裝置中執(zhí)行系統(tǒng)功率預算的裝置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硬件電路(例如，至少一個集成電路)。在另一示例中，裝置100可為上述的整個電子裝置。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，但不限于移動電話(例如，多功能移動電話)、個人數(shù)字助理、平板電腦、可穿戴式設備以及個人電腦(例如膝上電腦)。
[0022]根據(jù)本實施例，電子裝置包含多個子系統(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，至少一個處理器或至少一個控制器)，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)集合中的一個或多個子系統(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位于多個子系統(tǒng)之外。這僅是為了描述的目的，并不意味著對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明許多實施例，處理電路的至少一部分(例如，部分或全部)可集成在一個或多個子系統(tǒng)中。在一個示例中，子系統(tǒng)Subsystem(I)、Subsystem(2)……Subsystem(N)中的一個或多個子系統(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，多個子系統(tǒng)可進一步包含子系統(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位于多個子系統(tǒng)之外還是部分或全部集成于一個子系統(tǒng)中，多個子系統(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