CN102870061A - 使用显示图像的选择性更新来控制平台功率消耗 - Google Patents

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Abstract

使用显示图像的选择性更新控制平台功率消耗的平台控制。设备的一个实施例包括：显示控制器，将像素数据从帧缓冲器传递给视频显示器；以及检测元件，跟踪对帧缓冲器的更新，所述检测元件识别像素数据中已经从先前图像改变的部分，其中显示控制器为视频显示器提供像素数据的所识别部分。

Description

使用显示图像的选择性更新来控制平台功率消耗
技术领域
一般来说，本发明的实施例涉及电子装置领域，更具体来说，涉及用于使用显示图像的选择性更新来控制平台功率消耗的方法和设备。
背景技术
尽管有系统设计的改进，移动电子装置和其它系统仍然在操作中消耗大量功率。为此，系统通过例如关掉或减少系统元件的操作，利用许多不同功能来降低功率消耗。
用于向屏幕装置提供视频数据的显示子系统是系统或装置的最大功率消耗元件之一。
但是，常规装置和过程的有效地管理功率消耗的能力有限。显示子系统的操作要求大量功率来保持屏幕图像，其中只要屏幕显示是活动的，则功率消耗一般会持续。
附图说明
在附图的各个图中通过举例而不是限制来说明本发明的实施例，附图中相似的参考标号表示相似的元件。
图1是用于计算机平台的功率管理系统的一个实施例的图示；
图2是用于部分帧更新的系统的一个实施例的图示；
图3是部分帧更新的一个实施例中使用的屏幕损坏矩形的图示；
图4是说明使用部分帧更新的设备或系统的一个实施例的功率消耗的时序图；
图5是说明用于屏幕损坏处理的过程的一个实施例的流程图；
图6是说明用于处理屏幕损坏的过程的一个实施例的流程图；
图7是说明用于部分屏幕更新的过程的一个实施例的流程图；
图8是说明用于部分屏幕更新的显示驱动器操作的一个实施例的流程图；
图9是说明用于平台功率管理的系统、设备或过程的一个实施例的框图；
图10是功率管理系统的一个实施例中的活动寄存器的图示；
图11是说明功率管理的一个实施例的操作的时序图；
图12是说明显示驱动器功率管理模块的操作的一个实施例的流程图；
图13是说明功率管理单元模块的操作的一个实施例的流程图；以及
图14说明移动装置或其它计算平台的一个实施例。
具体实施方式
本发明的实施例一般针对使用显示图像的选择性更新来控制平台功率消耗。
当在本文中使用时：
“移动装置”表示移动电子装置或系统，包括蜂窝电话、智能电话、移动因特网装置(MID)、手持计算机、个人数字助理(PDA)和其它类似装置。
在一些实施例中，方法、设备或系统提供显示屏幕的选择性更新。在一些实施例中，选择性更新提供仅传送图像中自先前图像的传输以来已经改变的部分。
在一些实施例中，方法、设备或系统包括平台功率管理与显示器功率管理之间的协调，以便控制计算平台的功率消耗。计算平台包括提供计算操作的任何平台，包括但不限于移动装置。在一些实施例中，计算平台进行操作以识别显示器功率管理操作，以便在不需要显示器操作时转变到或者保持在较低功率状态。
常规显示子系统是移动平台上的最多功率消耗装置之一，并且大量功率消耗在保持显示内容之中。刷新和保持显示内容的持续活动对于移动装置的电池使用寿命具有重大影响。在常规操作中，只要显示器是活动的，则执行下列任务：(1)服务于各视频帧的显示同步中断(Vblank)；以及(2)向视频显示器传送完整帧缓冲器(FB)内容，其中帧缓冲器是平台中存储待显示的视频屏幕图像的色彩信息(像素数据)的存储器位置。这类操作消耗装置中的大量功率，并且这类操作在常规操作中接连进行，而不管在视频图像中发生的变化量如何。
在一些实施例中，设备、系统或过程提供视频显示器的选择性更新，其中仅更新图像中改变的部分(本文中又称作“损坏”)。在一些实施例中，过程(本文中可称作选择性像素更新(SPU)或显示部分更新(DPU))提供设备或系统的部分屏幕更新。在一些实施例中，设备、系统或过程可利用显示器的选择性更新来减少显示器的活动时间，并且因而可产生计算平台的显著功率节省。
在常规计算平台中，显示流水线一般在显示被积极地修改时不能进入低功率模式。在这种操作中，显示子系统不会被关掉，除非平台上存在很大空闲周期。在显示器进入功率节省模式之前，一般要求平台保持在高功率消耗模式，以便服务于显示请求，即使平台的其余部分是静止的。在移动装置中，服务于持续显示相关请求的影响对于装置的电池使用寿命产生很大消耗。在一些实施例中，平台提供显示器功率管理与平台功率管理的综合，以便允许平台在更大量的时间里转变到较低功率状态或者保持在较低功率状态。
显示部分更新(DPU)通过仅向显示器传送屏幕的已修改区域，因而由于减少的显示业务而节省功率，来部分解决过多功率消耗的问题。但是，虽然DPU实现显示流水线中的显示更新之间的较长空闲，但是常规技术没有经过优化，以便与其它平台功率管理技术结合工作。常规系统没有考虑平台功率管理的语义，并且因此通过独立地操作，在计算平台中没有机会由各种子系统通过相干地进入低功率模式来节省功率。
在一些实施例中，方法、设备或系统将显示器功率管理技术(例如DPU技术)与平台功率管理基础设施联系在一起，以便提供更精细的功率控制，并且实现处于活动模式的平台上的更大功率节省。在一些实施例中，方法、设备或系统包括平台功率管理与显示器功率管理之间的协调，以便控制计算平台的功率消耗。在一些实施例中，方法、设备或系统将平台功率管理框架技术与选择性像素更新技术联系在一起。在一些实施例中，方法、设备或系统利用SPU技术与平台功率管理基础设施之间的协调来实现处于活动模式的平台上的更大功率节省。
在一些实施例中，提供选择性像素更新的设备、系统或过程提供仅向视频显示器传送屏幕中已修改的区域的操作。在一些实施例中，设备、系统或方法捕捉屏幕变化(称作损坏)，并且平衡硬件特征，以便降低平台上和显示器链路中的功率消耗。
在一些实施例中，用于选择性像素更新的设备或系统包括下列硬件元件：(1)视频显示器，所述视频显示器具有它自己的全帧缓冲器，并且具有在没有发送屏幕更新时保留图像的能力；(2)硬件控制器，所述硬件控制器支持用于向视频显示器发送部分帧缓冲器的特征。
在常规系统中，硬件可包括例如MIPITM(移动行业处理器接口)类型1显示面板，其中MIPI显示器具有存储一个全帧缓冲器的数据的能力，并且能够从这个远程帧缓冲器来刷新其屏幕内容。在常规元件之中，MIPI控制器可进行操作以向面板侧硬件提供简化帧缓冲器，但是控制器的模式是用于在屏幕的较小区域中显示的特殊使用情况，其中屏幕的其余部分为黑色。MIPI控制器没有跟踪屏幕的变化的能力，并且仅更新那个特定区域。
在一些实施例中，设备或系统包括跟踪帧缓冲器变化的硬件。在一些实施例中，选择性像素更新利用Linux加窗系统(X框架)上可用的称作“损坏扩展”(DEx)的现有基础设施来跟踪屏幕上发生的变化(屏幕损坏)。
基于计算平台的不同工作负荷，可以表明，平均起来，对于每个活动帧，仅修改显示器中10％的像素。由于SPU仅传送帧缓冲器的已修改部分，所以显示器和存储器链路活动可显著减少，在仅改变10％的像素时可能减少90％。在一些实施例中，减少的屏幕更新可用于使平台能够进入更深睡眠模式，并且允许显示器链路转变到低功率模式(将时钟或功率选通用于显示器元件)。
在一些实施例中，针对显示器功率管理的SPU方式是双重的：软件跟踪屏幕上的变化，并且将已修改像素的区域呈现为矩形，而硬件能够仅向远程帧缓冲器发送帧缓冲器的已损坏区域。在一些实施例中，操作使显示器链路能够在比常规系统中短得多的持续时间里是活动的，而且，如果屏幕上没有发生活动，则显示器从远程帧缓冲器而不是本地帧缓冲器来刷新其内容，由此也提供对存储器功率的节省。在一些实施例中，屏幕损坏的软件跟踪还可实现为固定功能的硬件，致使提供了附加的功率和性能改进。
在典型操作中，即使积极地更新显示(诸如在万维网浏览或视频重放中)，在系统中在显示更新之间也会出现有意义的空闲周期。在一些操作中，空闲周期由平台功率管理控制器来平衡，以便以一定的间隔实现较低功率消耗状态。较低功率平台功率模式在本文中一般称作中间空闲模式(IIM)(指明当平台处于S0状态时的空闲功率模式，其中S0指明系统的完全可操作功率状态)。在操作中，平台中的处理器和其它装置有可能消耗较少功率，同时保持与S0状态的响应性接近的响应性。但是，在常规移动平台中，显示流水线对存储器、图形和显示控件生成持续的活动突发，从而防止进入IIM状态。在一些实施例中，通过DPU技术，帧之间的空闲可增加，从而有助于增加在IIM状态中的驻留。
但是，从平台的角度来看，显示流水线按常规被当作独立模块来处理，而没有平台功率管理控制器的功率管理单元(PMU)与显示流水线之间的协调。在一些实施例中，方法、设备或系统协调这些实体，以便允许系统在较长周期里保持于低功率模式，并且在某些情况下，减少在活动状态所花费的时间。
在一些实施例中，在组合DPU和IIM优化中，将平台的IIM判定传达给DPU显示驱动器，以便允许功率状态的降低以及平台中的附加功率节省，特别是在活动情况期间。在一些实施例中，IIM状态用于提供指导，以便帮助显示驱动器结合显示流水线的工作负荷对功率管理进行精明判定。
在一些实施例中，由于利用DPU和IIM协调对显示器进行优化，可实现平台上增加的空闲。由于显示流水线是活动模式功率的重要消费者，所以增加的空闲可提供系统中降低的功率消耗。
图1是用于计算机平台的功率管理系统的一个实施例的图示。在一些实施例中，计算平台100的高级视图包括处理元件110和显示单元120以及在这里未示出的其它元件。计算平台100可以是基于电池或其它有限移动电源来操作的移动装置。在一些实施例中，计算平台110包括用于平台110的功率管理的系统，其中包括平台功率管理单元模块或子系统130和显示器功率管理模块或子系统140(其中模块或子系统可包括多个组件或组件的功能)。在一些实施例中，显示器功率管理模块140可包括仅当有图像变化(屏幕损坏)时才提供显示更新的功能性。
在一些实施例中，计算平台100提供平台功率管理单元模块130与显示器功率管理模块140之间的协调150。在一些实施例中，计算平台100利用数据来进行显示器功率管理，以允许计算平台在不需要显示更新时转变到或者保持在较低功率活动状态(IIM)。
图2是用于显示部分更新的系统的一个实施例的图示。在这个图示中，系统包括用户空间200和核心空间220连同某个硬件240。在一些实施例中，用户空间包括具有损坏扩展(DEx)204的X服务器202，以便生成反映对屏幕图像的变更的损坏数据205，损坏扩展提供系统的损坏检测元件的至少一部分。在一些实施例中，用户空间还包括图形驱动器(DDX)206和损坏模块(DM)208以接收损坏数据，其中损坏模块208使SPU建立初始化，并且还执行与DEx 204的握手，用于接收屏幕损坏通知。在一些实施例中，在根窗口(整个屏幕)上存在采取笛卡尔坐标形式的2D变化时，DEx 204向损坏模块208发送像素损坏。在一些实施例中，损坏模块208检查数据的有效性，并且累积一帧的时间周期(通常为～16.66ms)的损坏。在一些实施例中，所累积的损坏数据具有表示矩形的4个数据点：{X1，Y1，宽度，高度}。矩形的四条边能够从这些点得出，如以下所述的图3中所示。
在一些实施例中，在帧时间到期时，像素损坏数据经由IOCTL(输入/输出控制)接口发送给显示驱动器222(在核心空间220中示出)。在一些实施例中，显示驱动器222负责在启动时配置显示面板和选择性像素传送器(SPTx)242，并且负责使像素数据传输同步。
在一些实施例中，在接收到Vblank中断时，显示驱动器222检查对帧缓冲器的像素更新，如果存在的话，则显示驱动器222将选择性像素传送器242配置成向面板侧逻辑传送损坏区域像素。在一些实施例中，这个操作完成主机侧的显示活动，并且面板侧逻辑的职责是确保正确地显示像素。在一些实施例中，如果不存在对本地帧缓冲器的更新(没有损坏)，则选择性像素传送器242由显示驱动器222来功率选通到低功率模式，直到任何新数据需要发送给远程帧缓冲器。
在一些实施例中，称作选择性像素接收器(SPRx)244的面板侧逻辑模块接收由选择性像素传送器242提供的像素，并且采用新数据来更新远程帧缓冲器246。在一些实施例中，定时控制器(TCON)248在每个新帧开始时进行操作以扫描远程帧缓冲器，其中像素则提供给屏幕250以供显示。在一些实施例中，由于定时控制器248将始终从远程帧缓冲器246刷新其内容，所以SPU技术甚至当不存在发送给远程帧缓冲器246的数据时也提供稳定图像。在一些实施例中，显示活动将持续，直到平台因长时间不活动(例如屏幕保护程序事件)而进行操作以从显示器断开电源。
图3是显示部分更新的一个实施例中使用的屏幕损坏矩形的图示。在一些实施例中，损坏矩形300可通过点(X1，Y1)以及损坏矩形的宽度和高度来定义。如图所示，损坏矩形包括由这种数据定义的四个顶点，所述顶点为(X1，Y1)、(X1+宽度，Y1)、(X1，Y1+高度)和(X1+宽度，Y1+高度)。
图4是说明使用显示部分更新的设备或系统的一个实施例的功率消耗的时序图。在一些实施例中，系统平台可按照Vblank中断410(采用16.66毫秒的帧)在帧中提供视频数据传输。对于存储器和显示器链路活动420的常规操作，即使存在极少或者没有对数据帧的变更，也有很大功率成本。在一些实施例中，由于显示流水线的操作减少到仅传送包含对屏幕图像的变更的损坏矩形，选择性像素更新系统430允许功率消耗的节省440。
图5是说明用于屏幕损坏处理的过程的一个实施例的流程图。在一些实施例中，用于屏幕初始化500的过程包括将屏幕图像的屏幕损坏报告等级初始化505，并且将屏幕损坏的标志(“损坏初始化标志”)设置为“假”510。如果系统提供对选择性像素更新的支持515，则将信号量互斥(相互排斥对象)锁初始化520，并且创建线程以用于损坏处理525。
图6是说明用于处理屏幕损坏的过程的一个实施例的流程图。在一些实施例中，用于处理损坏600的过程包括破坏互斥对象605，并且将“损坏初始化标志”设置为“假”610。如果信号量正在等待615，则释放信号量620。
图7是说明用于部分屏幕更新的过程的一个实施例的流程图。在一些实施例中，过程包括启动选择性像素更新线程700。该过程还包括确定根窗口是否存在702。如果不是的话，则该过程睡眠，并且重新检查，直到根窗口为活动的。在根窗口存在时，检查损坏创建寄存器704。如果设置了“SPU清除标志”706，如由SPU清除功能来设置，则破坏信号量对象718，并且该过程结束。如果“SPU清除标志”没有设置，则等待信号量被释放708。
在可并发运行的过程中，损坏通知功能750包括确定是否设置“信号量等待标志”755。如果是的话，则存在损坏信息合并器765，并且该功能结束。如果不是的话，则将信号量释放760到选择性像素更新线程708，并且该功能结束。
在信号量被释放708时，设置“定时器标志睡眠”为帧长度(例如16毫秒)710，并且确定损坏矩形的识别坐标(X、Y、长度和宽度，如图3所示)712。对核心进行IOCTL调用714，并且清除损坏区域716。然后，该过程返回到确定是否设置“SPU清除标志”706，并且等待信号量被释放708。
图8是说明用于部分屏幕更新的显示驱动器操作的一个实施例的流程图。在一些实施例中，用于显示驱动器800的过程包括将驱动器初始化和配置显示引擎805，并且确定帧缓冲器中是否存在损坏810。如果不是的话，则该过程睡眠，直到存在损坏830。如果存在损坏，则存在对损坏区域矩形的更新815。如果没有接收到Vblank中断820，则该过程返回到确定帧缓冲器中是否存在损坏810。如果接收到Vblank中断，则将SPU传送器配置成从帧缓冲器取出损坏尺寸825，并且向面板传送像素数据835。
图9是说明用于平台功率管理的系统、设备或过程的一个实施例的框图。图9说明包括利用DPU和S0协调的图形和显示流水线控制的设备或系统的一个实施例。诸如App-1 910、App-2 912和App-3 914之类的应用将图形文本和图像呈现到本地帧缓冲器(FB)916上用于这类应用，所述应用还将这种数据提供给显示驱动器920。在各数据帧开始时(基于Vblank信号)，所述应用可将其本地帧缓冲器数据复制964到主帧缓冲器922。复制到主帧缓冲器922的数据在传送给显示面板之后是用户可见的。在操作中，显示控制器(DCT)944负责将主帧缓冲器922的内容传递给显示面板946，示为将视频(像素)数据968传递给显示器946。在这个操作中，通过软件或硬件实现的损坏检测(DD)元件942跟踪主帧缓冲器上的屏幕更新(屏幕更新称作对图像的损坏)，并且与显示控制器配合操作以仅向显示器946传送帧缓冲器922的已修改部分。如图所示，显示器946向显示控制器944提供Vblank(垂直消隐间隔)中断970，以便触发像素数据的传输。在一些实施例中，显示控制器向功率管理单元940提供Vblank中断972，功率管理单元940向显示驱动器920提供数据。
在一些实施例中，计算平台900包括显示控制器活动寄存器或其它存储器元件934，其中可包括用于屏幕中具有损坏的部分(矩形)的矩形元件以及指明活动的显示控制器操作的忙扇区。在一些实施例中，计算平台900还包括从功率管理单元940接收更新976的功率等级(IIM)寄存器或其它存储器元件930。在一些实施例中，显示驱动器920进行操作以轮询960-962显示控制器活动寄存器932和IIM寄存器930，以便协调显示器的功率管理(经由显示控制器944和损坏检测器942的操作)和平台的功率管理(经由功率管理单元940的操作)。
图10是功率管理系统的一个实施例中的活动寄存器的图示。在一些实施例中，活动寄存器或其它存储器元件930(也在图9中示出)包括多个字段，其中字段可包括用于降低IIM功率状态的使能状态的第一字段1002、用于空闲持续时间的第二字段1004、用于显示驱动器(DD)响应的第三字段1006以及用于显示控制器功率(DCT PWR)的第四字段1008。
在一些实施例中，DPU和IIM功率管理优化的协调可用于改进整体平台功率管理。在一些实施例中，为了将显示器功率管理与平台功率管理基础设施互连，设备或系统包括至少两个寄存器或其它存储器元件。在一些实施例中，用于功率管理单元(PMU)940的第一寄存器或其它存储器元件(IIM寄存器)930被用来向显示驱动器920指明平台功率管理判定，并且第二寄存器或其它存储器元件(DCT活动寄存器)932被用于显示控制器944以发信号通知显示控制器944当前是否正在传送帧(“忙”状态)。在一些实施例中，DCT活动寄存器932还接收显示控制器944将在Vblank间隔开始时发送给显示器946的帧缓冲器矩形(Rect)。
在一些实施例中，计算平台的功率控制可按照两种方式来实现：平台准备好进入IIM，并且进行显示器功率管理判定：(1)在Vblank间隔开始时；或者(2)在Vblank间隔之间。
(1)在Vblank开始时的显示器功率管理判定：在一些实施例中，当平台准备进入IIM状态时，功率管理单元经由IIM寄存器930向驱动器指明平台状态。这如图9所示，其中显示驱动器920经由IIM寄存器930接收状态信息。功率管理单元一般将比显示驱动器更快地进行平台判定，并且因而使中断通知在每一个启用时发送给驱动器会对平台具有重大性能影响。在一些实施例中，显示驱动器920进行操作以在它自己的处理粒度时间(例如在基于所接收Vblank中断信号974的Vblank时)读取这个寄存器。在一些实施例中，显示驱动器920的行为基于帧损坏和数据传输的预计持续时间。为此，将“能量持平”(EBE)时间定义为显示流水线必须保持在低功率模式以实现充分能量节省来抵销进入(Eent)和退出(Eexit)低功率模式将花费的能量的量的最小时间。能量持平时间可表示为：
EBE time＝(Eent+Eexit/ΔPower)    [5]
或者：
EBE time＝((Pent×Tent+Pexit×Texit)/(PHP-PLP))    [6]
其中：
Eent＝Pent×Tent
Eexit＝Pexit×Texit
PHP＝高功率中的功率
PLP＝低功率模式中的功率
在一些实施例中，如果存在损坏并且预计空闲持续时间(在IIM寄存器930中列出)比显示器的EBE时间长，则显示驱动器920进行操作以将损坏矩形配置到DCT活动寄存器932，并且发信号通知功率管理单元940去除显示控制器功率(图10所示的DD Resp 1006和DCT PWR位1008)。显示驱动器920能够监测DCT活动寄存器932上的忙位，并且在它被清除以后，能够去除DCT上的功率。在一些实施例中：
(1)如果不存在损坏并且空闲持续时间大于EBE时间，则显示驱动器920设置DD响应位1006和DCT功率位1008，并且功率管理单元940在该帧本身中去除送往显示控制器944的功率950。
(2)如果预计空闲持续时间比EBE时间短，则不设置DD响应位1006，以及：
(a)如果存在屏幕损坏，则显示驱动器920配置DCT寄存器932中的矩形，以便向显示器传送已损坏区域。
(b)如果不存在屏幕损坏，则在DCT寄存器932中没有配置矩形信息。在一些实施例中，如果在显示器上进入低功率模式的时间比预计空闲持续时间长，则通常沿用这个行为。
(II)Vblank间隔之间的显示器功率管理判定：在一些实施例中，当显示驱动器920从IIM寄存器930读取平台IIM信息时：
(1)当预计空闲持续时间大于EBE并且存在损坏时，显示驱动器920将当前损坏矩形发送给DCT活动寄存器932，并且通过写入IIM寄存器930上的DD响应位1006来确认功率管理单元940。但是，显示驱动器920没有设置DCT功率位1008，并且因而功率管理单元940在当前帧中对于显示控制器944使功率保持“接通”。
(2)当预计空闲持续时间大于EBE时，并且如果不存在损坏，则显示驱动器920设置DD响应位1006，并且不采取任何其它动作。
在上述(1)和(2)两种情况下，可选地在接收到下一个Vblank中断之后，如果平台处于IIM状态，则功率管理单元940可确定对显示控制器944去除功率，而没有唤醒处理器的CPU(中央处理器)，但是要求功率管理单元940确定在接收到中断之后没有发生损坏。
(3)如果预计空闲持续时间小于EBE，则没有采取动作，并且没有设置DD响应位1006。
在一些实施例中，为了得到Vblank间隔之间的损坏数据，对显示驱动器与应用之间的软件接口进行修改。在一些实施例中，显示功能性被修改以规定：在读取IIM寄存器时，对显示流水线采取适当响应动作。例如，可更新PMU固件功能性，以便向显示驱动器传达IIM决策，并且按照DPU驱动器的指导来管理显示控制器的功率和时钟。
在某些软件栈中可能存在约束，其中作为降低显示面板上的分裂效应(其中来自多帧的信息在单帧中示出)的优化，应用仅在Vblank才将其缓冲器数据复制到主帧缓冲器。在一些实施例中，如果要求在帧之间将帧缓冲器损坏矩形提交给显示控制器，则要求所有未处理完的缓冲器副本在此刻完成损坏提交。在一些实施例中，回调功能机制可用于从当前正运行的所有应用取回所有未处理完的缓冲器副本。在一些实施例中，取回未处理完的缓冲器副本包括确保不存在用户可见伪影，因为不同缓冲器可在不同帧中提交。在一些实施例中，如果确保不存在用户可见伪影的步骤被加入图形软件栈，则显示流水线的进一步功率节省会是可能的。
图11是说明功率管理的一个实施例的操作的时序图。在这个图示中，说明显示器和系统行为。图11包括典型显示活动1110的定时，其中帧被示为每16.6毫秒开始。如图所示，具有DSR(显示器自刷新)的显示器1120提供自刷新级，其中，DSR表示显示器功率管理的较早(Gen-1)技术，其中在一定数量的连续不活动帧之后，DCT断电，并且将显示数据发送给面板。具有DSR的平台活动1130说明平台从S01132到IIM 1134状态的降低，因而允许功率消耗的节省。但是，在活动情况下，可能很少达到允许进入DSR周期的所配置数量的连续不活动帧，因而要求平台保持在S0状态。
图11还说明具有DPU的显示活动的定时1140，说明在D0 1142的活动(全功率活动显示状态)和到D0ix 1144的功率降低(降低功率显示状态)。DPU通过如屏幕损坏活动1150中所示仅传送已损坏区域、如损坏部分1152，来提供对DSR的增强。
然后，图11提供时序图来说明具有DPU的平台活动1160，其中包括某个非显示相关平台活动。但是，如图所示，存在一些情况，其中平台在没有传送数据的周期唤醒或者保持醒来，因为不存在要求传送附加数据的损坏，例如转变1162。
在一些实施例中，方法、设备或系统包括DPU优化1170，以便使用显示器功率管理与平台功率管理之间的协调来允许附加功率降低。如图所示，除了到IIM状态1172的先前转变之外，在一些实施例中，方法、设备或系统提供到降低功率状态的扩展转变或新转变，例如周期1174，它指明系统可保持在IIM状态的周期。在一些实施例中，系统可保持在降低功率状态，因为不存在要求传送屏幕数据的屏幕损坏，并且通过平台功率控制和显示器功率控制的协调，系统没有进行到S0功率状态的不需要的转变。
图12是说明显示驱动器功率管理模块1200的操作的一个实施例的流程图。在一些实施例中，可启动显示控制器和显示器1202，并且读取IIM活动寄存器(其中可周期性地轮询该寄存器)。如果寄存器指明系统不能转变到IIM 1206，则不采取动作，并且系统在下一时间周期返回到读取IIM寄存器。如果系统能够转变到IIM 1206，则确定是否接收到Vblank中断1208，其中：
(a)如果接收到Vblank中断1208，并且能量持平时间EBE小于预计空闲持续时间(来自IIM寄存器)1218(指明在转变到较低功率状态以及从较低功率状态退出期间会有能量成本)，则在显示控制器中配置损坏矩形1226，并且系统在下一时间周期返回到读取IIM寄存器1204。如果EBE小于预计空闲持续时间1218(指明转变到较低功率状态和从较低功率状态退出期间的潜在能量节省)并且存在屏幕损坏1220，则在显示控制器中配置损坏矩形1222，以及设置DCT活动寄存器中的DD响应和DCT功率位1224。如果不存在屏幕损坏1220，则系统进行到设置DCT活动寄存器中的DD响应和DCT功率位1224。
(b)如果没有接收到Vblank中断1208，并且能量持平时间EBE小于预计空闲持续时间1210，则没有采取动作，并且系统在下一时间周期返回到读取IIM寄存器1204。如果EBE小于预计空闲持续时间1210并且存在屏幕损坏1212，则在显示控制器中配置损坏矩形1214，以及设置DCT活动寄存器中的DD响应位1216。如果不存在屏幕损坏1212，则系统进行到设置DCT活动寄存器中的DD响应位1216。
图13是说明功率管理单元模块1300的操作的一个实施例的流程图。在一些实施例中，对平台进行分析1302，其中包括估计平台空闲条件。如果降低功率(IIM)状态是不可能的1304，则没有动作，并且系统返回到平台的分析。如果降低功率状态是可能的1304，则采用IIM值来配置IIM寄存器1306。如果存在来自显示驱动器(它进行操作以读取IIM寄存器的状态)的响应1308，则确定是否设置IIM寄存器的DCT功率位1310。如果不是的话，则检查DCT活动寄存器的忙位并且从显示控制器去除功率1312。如果没有设置IIM寄存器的DCT功率位1310，则等待Vblank中断，这通过确定是否接收到中断来表示1314。在接收到Vblank中断1314时，确定系统是否处于IIM状态1316，如果是的话，则去除送往显示控制器的功率1318。如果不是的话，则该过程返回到分析平台1302。
图14说明移动装置或其它计算平台的一个实施例。在这个图示中，没有示出不是与本描述关系密切的某些标准和众所周知的组件。在某些实施例下，移动装置或其它计算平台(本文中一般称作装置)1400包括互连或交叉开关1405或者其它通信部件以用于数据的传输。装置1400可包括处理部件，例如与互连1405耦合的一个或多个处理器1410，用于处理信息。处理器1410可包括一个或多个物理处理器以及一个或多个逻辑处理器。为了简洁起见，互连1405被示为单一互连，但是可表示多个不同互连或总线，并且到这类互连的组件连接可改变。图14中所示的互连1405是一种抽象，它表示任一个或多个分开的物理总线、点对点连接或者通过适当的桥接器、适配器或控制器连接的两者。
在一些实施例中，装置1400还包括随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置或元件作为主存储器和其它存储器(包括存储器缓冲器)1415，用于存储将由处理器1410执行的信息和指令。存储器1415可包括用于存储视频数据的一个或多个帧缓冲器。存储器1415还可用于存储数据流或子流的数据。RAM存储器包括需要刷新存储器内容的动态随机存取存储器(DRAM)以及不需要刷新内容、但具有增加的成本的静态随机存取存储器(SRAM)。DRAM存储器可包括包含控制信号的时钟信号的同步动态随机存取存储器(SDRAM)以及扩展数据输出动态随机存取存储器(EDO DRAM)。装置1400还可包括用于为处理器1410存储静态信息和指令的只读存储器(ROM)1425或其它静态存储装置。装置1400可包括用于存储某些元素的一个或多个非易失性存储器元件1430，其中包括例如闪存。
数据存储装置1420还可耦合到装置1400的互连1405，用于存储信息和指令。数据存储装置1420可包括磁盘、光盘及其对应的驱动器或者其它存储器装置。这类元件可组合在一起，或者可以是分开的组件，并利用装置1400的其它元件的部分。
在一些实施例中，系统的存储器可包括某些寄存器或其它专用存储器1435。在一些实施例中，寄存器1435可包括诸如图9和图10所示的930之类的IIM寄存器1436以及诸如图9所示的寄存器932之类的显示控制器活动寄存器1437。
在一些实施例中，装置1400还可包括用于装置中功率的管理的功率管理单元1470，其中功率管理单元可结合装置平台的功率的管理来访问IIM寄存器1436。在一些实施例中，装置1400还可包括与显示器1442耦合的显示控制器1440，其中显示控制器可访问显示控制器活动寄存器1437。在一些实施例中，装置进行操作以协调平台功率控制与显示器功率控制，以便在显示控制器1440没有积极地提供对显示器1442的更新时允许装置转变到较低功率状态。在一些实施例中，显示器1442可包括用于向用户显示信息或内容的液晶显示器(LCD)或者任何其它显示器技术。在一些环境中，显示器1442可包括还用作输入装置的至少一部分的触摸屏。在一些环境中，显示器1442可包括诸如用于提供音频信息的扬声器之类的音频装置。
一个或多个传送器或接收器1445也可耦合到互连1405。在一些实施例中，装置1400可包括用于数据的接收或传送的一个或多个端口1450。装置1400还可包括用于经由无线电信号来传送和接收数据的一个或多个天线1455。
装置1400还可包括电力装置或系统1460，所述电力装置或系统1460可包括电源、电池、太阳能电池、燃料电池或者用于提供或产生电力的其它系统或装置。电力装置或系统1460所提供的电力可根据需要分配给装置1400的元件。在一些实施例中，功率管理单元1470进行操作以通过平台功率管理与显示器功率管理的协调来控制来自电力装置或系统1460的电力的消耗。
在以上描述中，为了说明的目的，提出大量具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员清楚地知道，即使没有这些具体细节中的一部分，也可实施本发明。在其它情况下，众所周知的结构和装置以框图形式示出。在所示组件之间可存在中间结构。本文所述或所示的组件可具有没有示出或描述的附加输入或输出。
各种实施例可包括各种过程。这些过程可由硬件组件来执行，或者可在计算机程序或机器可执行指令中实施，所述计算机程序或机器可执行指令可用于使采用这些指令编程的通用或专用处理器或者逻辑电路执行这些过程。备选地，这些过程可通过硬件和软件的组合来执行。
各种实施例的部分可作为计算机程序产品来提供，计算机程序产品可包括上面存储了计算机程序指令的计算机可读介质，计算机程序指令可用于对计算机(或其它电子装置)编程以供一个或多个处理器来执行，以便执行按照某些实施例的过程。计算机可读介质可包括但不限于磁盘、光盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存或者适合于存储电子指令的其它类型的计算机可读介质。此外，实施例还可作为计算机程序产品来下载，其中程序可从远程计算机传递到请求计算机。
上述方法中的许多方法被以其最基本形式进行了描述，但是能够对上述方法中的任一个添加或删除过程，并且能够对所述消息中的任一个添加或减少信息，而没有背离本发明的基本范围。本领域的技术人员清楚地知道，能够进行许多进一步的修改和适配。提供具体实施例并不是要限制本发明，而是要对其进行说明。本发明的实施例的范围不是由以上提供的具体示例来确定，而是仅由以下权利要求来确定。
在提到元件“A”耦合到元件“B”或者与元件“B”耦合时，元件A可直接耦合到元件B，或者通过例如元件C间接地耦合。当说明书或权利要求书陈述组件、特征、结构、过程或特性A“引起”组件、特征、结构、过程或特性B时，它表示“A”至少是“B”的部分原因，但是可能还存在协助引起“B”的至少一个其它组件、特征、结构、过程或特性。如果说明书指明组件、特征、结构、过程或特性“可”、“可能”或者“能够”被包括，则不要求包括该特定组件、特征、结构、过程或特性。如果说明书或权利要求书提到“a”或“an”元件，则这并不表示仅存在一个所述元件。
实施例是本发明的实现或示例。说明书中提到“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”表示结合这些实施例所述的特定特征、结构或特性包含在至少一些实施例、但不一定是全部实施例中。各处出现的“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”不一定都表示相同实施例。应当理解，在本发明的示范实施例的以上描述中，为了简化本公开并且帮助理解各种发明方面中的一个或多个方面，各种特征有时组合在单个实施例、附图或者其描述中。然而，这种公开方法不要被解释为反映了要求保护的发明需要比各权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明方面在于少于以上公开的单个实施例的全部特征。因此，权利要求书由此明确地结合到本描述中，其中各权利要求本身代表本发明的一个单独实施例。

Claims (30)

1.一种设备，包括：
显示控制器，所述显示控制器将像素数据从帧缓冲器传递给视频显示器；以及
检测元件，所述检测元件跟踪对所述帧缓冲器的更新，所述检测元件识别所述像素数据中已经从先前图像改变的部分；
其中，所述显示控制器为所述视频显示器提供所述像素数据的所识别部分。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述像素数据的所述部分是像素数据的矩形。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述显示控制器向所述视频显示器提供部分更新数据，而没有提供所述像素数据中尚未从所述先前图像改变的至少一部分。
4.如权利要求1所述的设备，还包括为所述设备提供功率管理的功率管理单元，其中，所述功率管理单元至少部分基于所述显示控制器是否具有用于所述视频显示器的未决视频数据来确定是否使所述设备转变到降低功率状态。
5.如权利要求1所述的设备，还包括：
第一存储器元件，所述第一存储器元件包括与所述设备的功率管理有关的信息；以及
第二存储器元件，所述第二存储器元件包括与所述显示控制器是否被调度以向所述视频显示器传送数据有关的信息。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述第一存储器元件和所述第二存储器元件是寄存器。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述功率管理单元利用所述第二存储器元件向显示驱动器指明所述设备准备进入降低功率状态。
8.如权利要求4所述的设备，其中，所述功率管理单元还至少部分基于通过转变到降低功率状态能够节省的能量是否足以抵销用于转变到和退出所述降低功率状态的能量，来确定是否使所述设备转变到降低功率状态。
9.如权利要求4所述的设备，其中，所述降低功率状态是中间空闲模式功率状态。
10.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备是移动装置。
11.一种方法，包括：
对于第一数据帧，向视频显示器传送第一图像的第一组视频数据；
确定所述第一组视频数据的任何部分是否已经改变；
如果所述视频数据的一部分已经改变，则生成第二组视频数据，所述第二组视频数据表示所述视频数据中已经改变的部分；以及
对于第二数据帧，向所述视频显示器发送所述第二组视频数据。
12.如权利要求11所述的方法，还包括在所述视频显示器生成用于所述视频显示器的第二图像，所述第二图像是通过所述第二组视频数据修改的所述第一图像。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述第二组视频数据包括所述第一图像中自所述第一数据帧以来已经改变的矩形。
14.如权利要求11所述的方法，还包括至少部分基于是否存在用于所述视频显示器的未决视频数据来确定是否转变到降低功率状态。
15.如权利要求14所述的方法，其中，第一寄存器包括与平台功率管理有关的信息。
16.如权利要求14所述的方法，其中，第二寄存器包括识别是否存在对于所述视频显示器未决的视频数据的信息，并且其中，确定是否转变到所述降低功率状态包括从所述第二寄存器读取信息。
17.如权利要求16所述的方法，其中，确定是否转变到所述降低功率状态还包括：确定通过转变到所述降低功率状态能够节省的能量是否足以抵销用于转变到和退出所述降低功率状态的能量。
18.如权利要求11所述的方法，其中，所述降低功率状态是中间空闲模式功率状态。
19.一种系统，包括：
视频显示器；
用于所述视频显示器的显示驱动器；
动态随机存取存储器，所述动态随机存取存储器包括保存用于所述视频显示器的像素数据的帧缓冲器；
显示控制器，所述显示控制器将像素数据从所述帧缓冲器传递给所述视频显示器；以及
检测元件，所述检测元件跟踪对所述帧缓冲器的更新，所述检测元件识别所述像素数据中已经从先前图像改变的部分；
其中，所述显示控制器为所述视频显示器提供所述像素数据的所识别部分。
20.如权利要求19所述的系统，还包括保存用于所述视频显示器的像素数据的远程帧缓冲器。
21.如权利要求19所述的系统，其中，所述像素数据的所述部分是像素数据的矩形。
22.如权利要求19所述的系统，其中，所述显示控制器向所述视频显示器提供部分更新数据，而没有提供所述像素数据中尚未从所述先前图像改变的至少一部分。
23.如权利要求22所述的系统，其中，所述视频显示器可操作以在没有对所述图像进行更新时保留所述图像。
24.如权利要求19所述的系统，还包括为所述系统提供功率管理的功率管理单元，其中，所述功率管理单元至少部分基于所述显示控制器是否具有用于所述视频显示器的未决视频数据来确定是否使所述系统转变到降低功率状态。
25.如权利要求24所述的系统，还包括：
第一存储器元件，所述第一存储器元件包括与所述系统的功率管理有关的信息；以及
第二存储器元件，所述第二存储器元件包括与所述显示控制器是否被调度以向所述视频显示器传送数据有关的信息。
26.如权利要求25所述的系统，其中，所述第一存储器元件和所述第二存储器元件是寄存器。
27.如权利要求25所述的系统，其中，所述功率管理单元利用所述第二存储器元件向显示驱动器指明所述系统准备进入降低功率状态。
28.如权利要求24所述的系统，其中，所述功率管理单元还至少部分基于通过转变到降低功率状态能够节省的能量是否足以抵销用于转变到和退出所述降低功率状态的能量，来确定是否使所述系统转变到降低功率状态。
29.如权利要求19所述的系统，其中，所述降低功率状态是中间空闲模式功率状态。
30.如权利要求19所述的系统，其中，所述系统是移动装置。
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