CN104238716A - 电源管理方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于电脑系统的电源管理方法，包括以下步骤：依序设定电脑系统的电源管理模式为第一、第二以及第三电源管理模式；分别在第一第二以及第三电源管理模式下，监控储存装置在预设期间内的操作状态；依据监控的结果，分别获得所述储存装置在第一、第二以及第三电源管理模式下的致能时间信息，其中所述致能时间信息指示所述储存装置在预设期间内分别操作在不同操作状态下的时间比例；以及依据于各电源管理模式下的致能时间信息，选择第一第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式，所述电源管理方法可判断出个别电脑系统最合适的电源管理模式设定，进而提升电脑系统的使用效能。

Description

电源管理方法

技术领域

本发明涉及一种电源管理方法，特别涉及一种存储装置的电源管理方法。

背景技术

在进阶组态与电源界面(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)协定中，针对电脑系统中存储装置，例如固态硬盘(solid-state disk，SSD)或其他序列先进技术附件(serialadvanced technology attachment，SATA)硬盘，电源管理可分为由主机端发起的电源管理(HostInitiated Power Management，HIPM)以及由装置端发起的电源管理(Device Initiated PowerManagement，DIPM)。更具体地说，HIPM是指用以控制存储装置的操作状态的电源管理要求(power management request)是由主机端(也就是芯片组(chipset))主动发出；而DIPM则是指电源管理要求是由装置端(也就是存储装置)主动发出。

在现行的应用中，上述两电源管理机制可仅开启其中之一，或是令HIPM与DIPM同时并存。其中，在仅开启HIPM的电源管理模式下(HIPM-only)，电源管理要求仅会从主机端主动发出。在仅开启DIPM的电源管理模式下(DIPM-only)，电源管理的要求仅会从装置端发出。在HIPM与DIPM同时并存的电源管理模式下(HIPM-DIPM)，电源管理的要求则会从主机端与装置端共同发出。

存储装置可依据主机端及/或装置端所发出电源管理要求而操作于不同的操作状态，例如主动状态(active state)、部分状态(partial state)或休眠状态(slumber state)等。其中，主动状态为存储装置正常进行资料存取传输的状态，此时存储装置具有最高的功耗(如1瓦(W))。部分状态与休眠状态则是两种不同的省电状态。当存储装置操作于部分状态时，其功耗较主动状态低(如500毫瓦(mW))，且可在经过一段唤醒时间(如10微秒(μs))后回复至主动状态。另一方面，当存储装置操作于休眠状态时，其可具有更低的功率消耗(如100mW)，但此时存储装置需要较长的唤醒时间(如10毫秒(ms))才能从休眠状态回复至主动状态。

一般而言，主机端(芯片组)与装置端(存储装置)之间会基于不同的电源管理模式而利用不同的控制行为来控制存储装置的操作状态。所述控制行为会因为平台、驱动程序、芯片组或操作系统等等复杂因素的影响而产生不同的互动结果，使得电脑系统在不同的电源管理模式中具有不同的功耗特性。换言之，对于不同的电脑系统而言，其设定在相同电源管理模式的功耗可能会有所差异，因此使用者或设计者并无法直接判断出采用何种电源管理模式可使电脑系统具有较良好的省电表现。

发明内容

本发明提供一种电源管理方法，其可评估采用何种电源管理模式可使电脑系统具有较良好的省电表现。

本发明的电源管理方法适用于电脑系统，其中电脑系统包括芯片组以及至少一个存储装置。所述电源管理方法包括以下步骤：依序设定电脑系统的电源管理模式为第一第二以及第三电源管理模式；分别在第一第二以及第三电源管理模式下，监控所述存储装置在预设期间内的操作状态；依据监控的结果，分别获得所述存储装置在第一、第二以及第三电源管理模式下的致能时间信息，其中所述致能时间信息指示所述存储装置在预设期间内分别操作在不同操作状态下的时间比例；以及依据于各电源管理模式下的致能时间信息，选择第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式。

在本发明一实施例中，在第一电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是仅由芯片组主动发出；在第二电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是仅由存储装置主动发出；以及在第三电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是由芯片组与存储装置共同发出。

在本发明一实施例中，存储装置的操作状态包括主动状态(active state)、部分状态(partialstate)以及休眠状态(slumber state)。

在本发明一实施例中，依据监控的结果，分别获得所述存储装置在第一、第二以及第三电源管理模式下的致能时间信息的步骤包括：分别在第一、第二以及第三电源管理模式下，统计所述存储装置在预设期间内操作于主动状态、部分状态以及休眠状态的时间比例；以及依据所统计的时间比例产生所述致能时间信息。

在本发明一实施例中，依据于各电源管理模式下的致能时间信息，选择第一第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式的步骤包括：依据休眠状态的时间比例，选择第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式。

在本发明一实施例中，依据于各电源管理模式下的致能时间信息，选择第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式的步骤包括：以主动状态、部分状态以及休眠状态所对应的时间比例作为权重，计算至少一存储装置操作于主动状态、部分状态以及休眠状态下的功率消耗的加权平均；以及依据所计算的加权平均，选择第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式。

在本发明一实施例中，存储装置的操作状态更包括装置睡眠状态(device sleep state)。

在本发明一实施例中，存储装置为序列先进技术附件存储装置。

基于上述，本发明实施例提出一种电源管理方法，其可监控存储装置在不同电源管理模式下的操作状态，并且依据监控的结果统计出存储装置操作于各个操作模式下的时间比例，藉以评估电脑系统处于何种电源管理模式下较为省电。换言之，所述电源管理方法可判断出个别电脑系统最合适的电源管理模式设定，进而提升电脑系统的使用效能。

附图说明

图1为电脑系统的示意图。

图2为本发明一实施例的电源管理方法的步骤流程图。

符号说明

100：电脑系统；

110：芯片组；

120：存储装置；

S210～S240：步骤。

具体实施方式

本发明实施例提出一种电源管理方法，其可监控存储装置在不同电源管理模式下的操作状态，并且依据监控的结果统计出存储装置操作于各个操作模式下的时间比例，藉以评估电脑系统处于何种电源管理模式下较为省电。换言之，所述电源管理方法可判断出个别电脑系统最合适的电源管理模式设定，进而提升电脑系统的使用效能。为了使本发明的内容可以更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，是代表相同或类似部件。

图1为电脑系统的示意图。图2为本发明一实施例的电源管理方法的步骤流程图。在本实施例中，图2所述的电源管理方法适用于如图1所示的电脑系统100，其中电脑系统100至少包括芯片组110以及至少一个存储装置120。所述存储装置120可例如为SSD或其他SATA硬盘。

请同时参照图1与图2，当图2的电源管理方法在电脑系统100上执行时，首先，会依序设定电脑系统的电源管理模式为第一电源管理模式(HIPM-only模式)、第二电源管理模式(DIPM-only模式)以及第三电源管理模式(HIPM-DIPM模式)(步骤S210)，其中所述依序设定的动作并不限定于依照上述顺序设定，其可依设计者需求自行调整。接着，分别在HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式下，监控存储装置120在预设期间内的操作状态(步骤S220)，以依据监控的结果获得存储装置120在HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式下的致能时间信息(步骤S230)，其中所述致能时间信息是指示存储装置120在预设期间内分别操作在不同操作状态下的时间比例。在步骤S230之后，即可根据各个电源管理模式下的致能时间信息而选择HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式其中之一为电脑系统预设的电源管理模式(步骤S240)。

举例来说，在步骤S210至S230中，电脑系统100会先将电源管理模式设定为HIPM-only模式，并且监控其处于HIPM-only模式下，存储装置在预设期间内的操作状态。此时，电脑系统可依据监控的结果而统计存储装置120于预设期间内操作于主动状态、部分状态以及休眠状态的时间比例，并且依据所统计的时间比例而产生关联于存储装置分别操作在主动状态、部分状态以及休眠状态的时间比例的致能时间信息(在此称之为HIPM-only的致能时间信息)。

接着，电脑系统100会将电源管理模式设定为DIPM-only模式，并且重复上述监控操作状态、统计时间比例以及产生致能时间信息等步骤，以获得在DIPM-only模式下的致能时间信息致能时间信息(在此称之为DIPM-only的致能时间信息)。

相似地，在获得HIPM-only与DIPM-only的致能时间信息后，电脑系统100会将电源管理模式设定为HIPM-DIPM模式，并且重复上述监控操作状态、统计时间比例以及产生致能时间信息等步骤，以获得在HIPM-DIPM模式下的致能时间信息致能时间信息(在此称之为HIPM-DIPM的致能时间信息)。

其中，上述HIPM-only、DIPM-only以及HIPM-DIPM的致能时间信息可如下表所示(表列的数值仅为示例)：

表1

以上表1所列的数值为例，在HIPM-only的致能时间信息中指示了存储装置在预设期间内有50％的时间比例操作在主动状态、有30％的时间比例操作在部分状态以及有20％的时间比例操作在休眠状态。在DIPM-only的致能时间信息中指示了存储装置在预设期间内有40％的时间比例操作在主动状态、有35％的时间比例操作在部分状态以及有25％的时间比例操作在休眠状态。在HIPM-DIPM的致能时间信息中指示了存储装置在预设期间内有30％的时间比例操作在主动状态、有20％的时间比例操作在部分状态以及有50％的时间比例操作在休眠状态。

在一范例实施例中，由于操作于休眠模式的存储装置具有最低的功率消耗(相较于主动模式与部分模式而言)。因此，在步骤S240中，其可进一步地依据各个电源管理模式下的休眠状态的时间比例来选择最佳的电源管理模式。以上表1所列的数值为例，电脑系统100可选择休眠状态的时间比例最高的HIPM-DIPM模式为其预设的电源管理模式。

在另一范例实施例中，步骤S240还可藉由计算各个电源管理模式下的功耗加权平均来选择最佳的电源管理模式。详细而言，在步骤S240中，电脑系统100可以将主动状态、部分状态以及休眠状态所对应的时间比例作为权重，并据以计算在HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式的功率消耗的加权平均。

同样请参照表1，以HIPM-only的致能时间信息来看，电脑系统100在HIPM-only模式下的功率消耗的加权平均等于0.67(1×0.5+0.5×0.3+0.1×0.2＝0.67)。以DIPM-only的致能时间信息来看，电脑系统100在DIPM-only模式下的功率消耗的加权平均等于0.6(1×0.4+0.5×0.35+0.1×0.25＝0.6)。以HIPM-DIPM的致能时间信息来看，电脑系统100在HIPM-DIPM模式下的功率消耗的加权平均等于0.6(1×0.3+0.5×0.2+0.1×0.5＝0.45)。因此，在步骤S240中，其可进一步地依据各个电源管理模式下的功率消耗的加权平均来选择最佳的电源管理模式。以上表1所列的数值为例，电脑系统100可选择加权平均数值最低(0.45)的HIPM-DIPM模式为其预设的电源管理模式。

因此，无论电脑系统根据其平台、驱动程序、芯片组或操作系统等等因素的影响而产生了何种控制行为上的变化，根据上述的电源管理方法皆可使电脑系统选择具有最低功耗的电源管理模式以作为预设的电源管理模式，进而提升电脑系统的使用效能。另一方面，对于电脑系统的制造商而言，其可在电脑系统产品出货前先行通过上述电源管理方法来个别地设定具有不同规格的电脑系统的电源管理模式，以使电脑系统产品在出货时皆是被设定在最佳化的电源管理模式下。

值得注意的是，在上述范例实施例中，若电脑系统100有多个存储装置，则在步骤S240中可依据各个存储装置所对应的致能时间信息而综合性的判断HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式三者间哪种模式具有最佳的省电表现，藉以选择具有最佳省电表现的电源管理模式为预设的电源管理模式。本领域中的技术人员应可在参考上述说明后，自行推知有关于电脑系统包括多个存储装置时的电源管理方法及其具体步骤流程，故于此不再赘述。

此外，本发明实施例所述的电源管理方法实际上并不限定在仅监控主动状态、部分状态以及休眠状态三者。在另一实施例中，电脑系统还可监控存储装置的一装置睡眠状态(devicesleep state)，其中所述装置睡眠状态相较于休眠状态具有更低的功率消耗(约5mW)。在此实施例中，电脑系统可藉由上述步骤而获得在各个电源管理模式下关联于存储装置120操作在主动状态、部分状态、休眠状态以及装置睡眠状态的致能时间信息，并且根据所述致能时间信息来选择最佳的电源管理模式，例如依据装置睡眠状态的时间比例来选择HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式其中之一为预设的电源管理模式，或者依据包含装置睡眠状态的致能时间信息所计算的加权平均来选择HIPM-only模式、DIPM-only模式以及HIPM-DIPM模式其中之一为预设的电源管理模式，本发明不以此为限。

综上所述，本发明实施例提出一种电源管理方法，其可监控存储装置在不同电源管理模式下的操作状态，并且依据监控的结果统计出存储装置操作于各个操作模式下的时间比例，藉以评估电脑系统处于何种电源管理模式下较为省电。换言之，所述电源管理方法可判断出个别电脑系统最合适的电源管理模式设定，进而提升电脑系统的使用效能。

虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作些许的变动与修改，故本发明的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种电源管理方法，适用于一电脑系统，该电脑系统包括一芯片组以及至少一存储装置，其步骤包括：

依序设定该电脑系统的电源管理模式为一第一、一第二以及一第三电源管理模式；

分别在该第一、该第二以及该第三电源管理模式下，监控该至少一存储装置在一预设期间内的操作状态；

依据监控的结果，分别获得该至少一存储装置在该第一、该第二以及该第三电源管理模式下的一致能时间信息，其中所述致能时间信息指示该至少一存储装置在该预设期间内分别操作在不同操作状态下的时间比例；以及

依据各该电源管理模式下的致能时间信息，选择该第一、该第二以及该第三电源管理模式其中之一为该电脑系统预设的电源管理模式。

2.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，在所述第一电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是仅由所述芯片组主动发出；在所述第二电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是仅由所述存储装置主动发出；以及在所述第三电源管理模式中，用以控制所述操作状态的电源管理要求是由所述芯片组与所述存储装置共同发出。

3.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，所述至少一存储装置的操作状态包括一主动状态、一部分状态以及一休眠状态。

4.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，依据监控的结果，分别获得所述至少一存储装置在所述第一、第二以及第三电源管理模式下的致能时间信息的步骤包括：

分别在所述第一、第二以及第三电源管理模式下，统计所述至少一存储装置在所述预设期间内操作于所述主动状态、部分状态以及休眠状态的时间比例；以及

依据所统计的时间比例产生所述致能时间信息。

5.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，依据所述各电源管理模式下的致能时间信息，选择所述第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为所述电脑系统预设的电源管理模式的步骤包括：

依据所述休眠状态的时间比例，选择所述第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为所述电脑系统预设的电源管理模式。

6.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，依据所述各电源管理模式下的致能时间信息，选择所述第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为所述电脑系统预设的电源管理模式的步骤包括：

以所述主动状态、部分状态以及休眠状态所对应的时间比例作为权重，计算所述至少一存储装置操作于所述主动状态、部分状态以及休眠状态下的功率消耗的一加权平均；以及

依据所计算的加权平均，选择所述第一、第二以及第三电源管理模式其中之一为所述电脑系统预设的电源管理模式。

7.如权利要求3所述的电源管理方法，其特征在于，所述至少一存储装置的操作状态更包括一装置睡眠状态。

8.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，所述至少一存储装置为序列先进技术附件存储装置。