CN117980860A - 用于管理处于掉电状态下的控制器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于管理控制器的方法和装置包括由第一设备的处理器向第二设备的控制器指示从第一功率状态进入第二功率状态。第二设备的控制器向第一设备的处理器作出确认响应。第一设备的处理器向第二设备的控制器传输进入第二功率状态的信号。在接收到唤醒事件时，第二设备的控制器使第二设备从第二功率状态退出到第一功率状态。

Description

用于管理处于掉电状态下的控制器的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年9月24日提交的美国非临时申请17/485,199号的权益，该申请以引用方式并入，如同在本文完整阐述一样。

背景技术

在片上系统(SOC)计算机系统的省电模式期间，可以是设备可将SOC从省电模式唤醒。存在多个与SOC通信的外部设备，这些外部设备包括它们自己的嵌入式控制器(EC)。在那些EC向SOC发送信号的情况下，则可能过早地将SOC从省电状态唤醒。另一方面，EC也需要置于较低功率状态下以最大程度地提高平台级省电。

附图说明

可以从以下描述中获得更详细的理解，通过示例结合附图给出，其中：

图1是可实现本公开的一个或多个特征的示例设备的框图；

图2是可实现本公开的一个或多个特征的示例系统的框图：并且

图3A是在进入省电模式期间的片上系统(SOC)和嵌入式控制器(EC)的示例信号图；

图3B是在退出省电模式期间的SOC和EC的示例信号图；并且

图4是用于管理处于掉电状态下的控制器的示例方法的流程图。

具体实施方式

尽管下面将更详细地扩展该方法和装置，但是简要描述用于管理处于掉电状态下的控制器的方法。当片上系统(SOC)进入掉电状态时，它向连接到SOC的设备中的嵌入式控制器(EC)发送也进入掉电状态的信号，以便不会过早地将SOC从掉电状态唤醒。一旦退出掉电状态，EC就会重新启动。

例如，在SOC计算机系统中，为了实现省电，可使与SOC相关联的一些区域掉电以实现省电。然而，诸如平台上设备(on-platform device，PLD)或BMC(脚板管理控制器)之类的部件可继续上电。因此，在没有另外指示的情况下，那些设备中的EC可保持活跃。尽管下面更详细地描述SOC，但是SOC是整个系统的许多部件驻留在芯片上的设备。例如，SOC可包括处理器、存储器、存储装置、输入驱动器和输出驱动器以及单个芯片上的其它部件。

一种用于管理控制器的方法包括由第一设备的处理器向第二设备的控制器指示从第一功率状态进入第二功率状态。第二设备的控制器向第一设备的处理器作出确认响应。第一设备的处理器向第二设备的控制器传输进入第二功率状态的信号。在接收到唤醒事件时，第二设备的控制器使第二设备从第二功率状态退出到第一功率状态。

用于管理控制器的系统包括片上系统(SOC)处理器和嵌入式控制器(EC)，该EC集成在SOC的外部设备上，该EC操作地耦接SOC处理器并与其通信。SOC处理器向EC指示从第一功率状态进入外部设备的第二功率状态。EC向SOC处理器作出确认响应。SOC处理器向EC传输进入第二功率状态的信号，并且在接收到唤醒事件时，EC从第二功率状态退出到第一功率状态。

一种用于管理控制器的非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质具有记录在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器执行操作。该操作包括由第一设备的处理器向第二设备的控制器指示从第一功率状态进入第二功率状态。第二设备的控制器向第一设备的处理器作出确认响应。第一设备的处理器向第二设备的控制器传输进入第二功率状态的信号。在接收到唤醒事件时，第二设备的控制器使第二设备从第二功率状态退出到第一功率状态。

图1是可实现本公开的一个或多个特征的示例设备100的框图。设备100可包括例如计算机、服务器、游戏设备、手持设备、机顶盒、电视、移动电话或平板计算机。设备100包括处理器102、存储器104、存储装置106、一个或多个输入设备108以及与处理器102通信的一个或多个设备110。例如，控制系统的操作的诸如电池控制器或热控制器之类的一个或多个设备110可与处理器102通信。而且，设备110可以是输出设备。

在设备110需要驱动器的情况下，设备100也可任选地包括输入驱动器112和驱动器114。另外，设备100包括存储器控制器115，该存储器控制器与处理器102和存储器104通信，并且还可与外部存储器116通信。在一些实施方案中，存储器控制器115将被包括在处理器102内。应当理解，设备100可包括图1中未示出的另外部件。

如上文所论述，处理器102、存储器104、存储装置106、输入驱动器112、输出驱动器114和存储器控制器115可包括在SOC 101上。

在各种另选方案中，处理器102包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、位于同一管芯上的CPU和GPU、或一个或多个处理器核心，其中每个处理器核心可为CPU或GPU。在各种另选方案中，存储器104位于与处理器102相同的管芯上，或与处理器102分开定位。存储器104包括易失性或非易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)、动态RAM或高速缓存。

存储装置106包括固定或可移动存储装置，例如硬盘驱动器、固态驱动器、光盘或闪存驱动器。输入设备108包括但不限于键盘、小键盘、触摸屏、触控板、检测器、麦克风、加速度计、陀螺仪、生物扫描仪或网络连接(例如，用于发射和/或接收无线IEEE 802信号的无线局域网卡)。输出设备110包括但不限于显示器、扬声器、打印机、触觉反馈设备、一个或多个灯、天线或网络连接(例如，用于发射和/或接收无线IEEE 802信号的无线局域网卡)。

输入驱动器112与处理器102和输入设备108通信，并且允许处理器102从输入设备108接收输入。输出驱动器114与处理器102和输出设备110通信，并且允许处理器102向输出设备110发送输出。应注意，输入驱动器112和输出驱动器114是任选的部件，并且如果输入驱动器112和输出驱动器114不存在，则设备100将以相同方式操作。

外部存储器116可类似于存储器104，并且可以片外存储器的形式驻留。另外，外部存储器可以是驻留于服务器中的存储器，其中，存储器控制器115通过网络接口通信以访问外部存储器116。

图2是可实现本公开的一个或多个特征的示例系统200的框图。示例系统200包括与多个设备110(例如，指定为110₁-110_n的输出设备110)通信的SOC 101。每个设备110包括控制该设备的操作的EC 230(指定为230₁-230_n)。还应当指出的是，EC 230可与输入设备108以及输出设备110相关联。

每个EC 230与SOC 101(例如，通过处理器102)通信。在一些实施方案中，EC 230是微控制器，其处理信息并且执行独立于处理器102和SOC 101的设备的操作。例如，EC 230可执行处理往来于键盘、触控板、板载电池等以及连接到系统200的PCIe设备的信号的功能。

通过利用EC，可以为设备更新固件，并且可以控制设备，而无需操作系统对设备进行控制。这可以为操作系统和SOC 101释放资源以执行其它任务。因此，由EC 230控制的设备110独立于SOC 101工作。例如，由EC 230控制的设备110可包括用于平台上设备(PLD)或BMC(脚板管理控制器)的EC 230。然而，应当指出的是，包括EC的其它设备110可连接到SOC101。

为了保证两者和SOC以及EC部件尽可能长时间保持处于不中断的低功率状态下，利用SOC到EC协议来发送信号。事实上，即使当EC被唤醒并且需要唤醒SOC时，内部EC协议也允许在触发SOC唤醒之前对多于一个事件进行排队。

为了描述有关管理EC的SOC与EC之间的信号发送，现在将会参考图3A和图3B连同图4中所描述的方法。图3A是在进入省电模式期间的SOC和EC的示例信号图。图3B是在退出省电模式期间的SOC和EC的示例信号图。图4是用于管理处于掉电状态下的控制器的示例方法400的流程图。

现在参考图4并且在适用的情况下重新参考图3A和图3B，系统进入掉电状态，也称为低功率状态(步骤410)。在步骤420中，SOC向EC发送有关掉电状态的信号。

例如，重新参考图3A，SOC(主机)101向EC 230传输第一信号(例如，PUT_VW 310信号)。传输该信号310以向EC 110指示这些EC将会得到进入低功率模式的指示。通过使用SOC，可将许多功能组合到单个芯片中，从而由于对单个芯片供电而实现成本节约和电力节省。通过利用EC，将附加处理功能移到本地设备来控制操作。因此，EC独立于SOC工作，因此可不进入低功率模式，除非有指示。

可通过虚拟线路传输该信号310，该虚拟线路是两个端点之间的逻辑连接。即，存在可以通过附加点进行路由的逻辑连接，而不是连接两个设备(例如，SOC 101和EC 230)的物理线路。在有线线路的解决方案中，存在在部件之间传输信息的物理线路。应当指出的是，在其它实施方案中，直接线路或固件消息可提供该指示。

在步骤430中，EC对SOC作出响应。同样，重新参考图3A，EC 220向SOC 101发送响应信号(例如，PUT_VW响应信号320)。该响应信号320指示EC 230已接收到向这些EC指示它们将会进入低功率模式的第一信号310。

同样，可通过与传输第一信号310相同的虚拟线路来传输该响应信号320。另选地，可通过不同的虚拟线路或物理线路来传输该响应信号。

在等待预定义的时间段之后，SOC 101向EC发送进入低功率模式的进入低功率信号330。也可通过与传输第一信号310和响应信号320相同的虚拟线路来传输进入低功率模式信号330。另选地，可通过不同的虚拟线路或物理线路来传输该响应信号。然后，EC 230进入掉电/低功率状态，并且为自身准备唤醒功能(步骤440)。

这样，EC 230进入低功率模式，然后等待唤醒消息。低功率模式可以是若干个级别的低功率。例如，低功率模式可以是电池节省模式，即最高省电模式或较低省电模式。

例如，较低省电模式是EC仅以特定电量工作以实现最小功能性的功率模式。在一些实施方案中，它可以是仅保持电路工作的电力，该电路可用于一旦接收到唤醒信号就进行唤醒，如下文所论述。即，当SOC处于掉电模式时，可完全禁用一些由EC发起的操作或大幅度降低它们的使用率。例如，对于控制系统中的风扇的EC，针对向该EC提供有关何时打开风扇以冷却系统的信息的热传感器的轮询的发生频率可更低。

在需要唤醒之前，SOC将会处于掉电模式一段时间。可预先配置或动态确定该时间段。例如，在SOC需要唤醒之前的该时间段可取决于滞后或事件跟踪器。

具体地，用于唤醒SOC的一种技术可以通过滞后或事件跟踪器，当跟踪器超过一些预定义值时，该滞后或事件跟踪器用于使SOC符合唤醒资格。滞后定义在继续将SOC从低功率状态唤醒之前预期每种类型的唤醒事件要等待多长时间。而且，如上所述，可跟踪诸如电池电量之类的事件，并且在被跟踪的事件超过预定义值(例如，电池电量下降到预定义值以下)的情况下，触发唤醒。

另选地，可在相反方向上进行该操作。即，在满足要操作EC的要求之后，SOC唤醒EC。如上所述，可预先配置或动态确定SOC是否唤醒EC。在一个示例中，用于唤醒EC的一种技术可通过事件跟踪器。例如，设置事件跟踪器，并且当事件跟踪器超过预定义值时，SOC唤醒EC。

例如，在需要由EC控制的设备执行操作的情况下，SOC可确定应当唤醒EC并且发送将会唤醒EC的信号。在事件跟踪器不超过预定义值的情况下，SOC可通过跟踪唤醒事件来扩展EC低功率状态，直到超过预定义值。

在EC没有接收到来自SOC的事务(步骤450)的情况下，它们保持处于低功率模式下。在EC接收到来自SOC的事务(步骤450)的情况下，EC在步骤460中退出掉电状态。此外，在发生诸如键盘敲击、鼠标触摸或电池消耗下降到阈值量以下之类的事件的情况下，EC可退出掉电状态。

例如，如上所述，在SOC确定需要由EC控制的设备操作的情况下，SOC将会向该EC发送下面论述的事务信号以进行唤醒。

重新参考图3B，SOC 210向EC 230发送任何事务信号340，使得它们重新回到完全操作状态。即，EC将会从上述低功率状态唤醒到完全操作的供电状态。

在另一实施方案中，EC可基于定时器以周期性方式唤醒到完全操作状态，然后在不发生需要EC的活动的情况下重新回到低功率状态下。

例如，SOC 210可发送与需要由该EC 230执行的操作有关的事务信号。如上所述，EC 230可驻留在连接到SOC以执行操作的平台上设备(PLD)或BMC(脚板管理控制器)上。

根据以上描述，防止包括嵌入式控制器的SOC的外部设备向SOC发送信号，从而防止潜在过早唤醒SOC并且防止干扰省电。EC也置于省电模式下并且准备在事件发生时唤醒。在一个示例中，事件是SOC发生的任何事务。

另外，尽管上述示例论述单个EC，但是存在SOC可与多于一个EC或与其它平台上设备(即，PLD)交互的其它实施方案。例如，如上所述，SOC可与用于控制系统的温度控制的EC交互。

然而，即使在可能存在多于一个平台上设备的情况下，协议/握手也与本申请中所描述的协议/握手相同。

如所论述，以上描述涉及在SOC正在进入掉电状态以便实现省电的情况。

当EC触发SOC唤醒时，仅可对SOC的有限部分进行上电，并且分析更长时间唤醒的原因/需要。该分析可包括访问EC内部日志/状态寄存器以理解SOC唤醒的原因。

例如，可根据要求唤醒进行电池控制或热控制所需要的SOC的一些区域。然而，在SOC基于例如需要向屏幕上的用户警告事件而确定需要唤醒SOC的附加区域(例如，显示区域电路)的情况下，可附加唤醒这些区域。

在另一示例中，基于该检查，识别进一步唤醒SOC的程度。例如，可分析是否需要将唤醒和SOC与EC的交互限制在管芯上IO域微控制器(on-die IO domain microcontroller)或是否需要唤醒CPU/GPU核。如上所述，在确定显示器是必要的情况下，可唤醒GPU核以便执行任何必要的图形处理。

在另一示例中，仅在SOC进入低功率状态时考虑EC触发/接口。一旦处于低功率状态，SOC就可以忽略来自EC的触发事件或唤醒事件。即，即使EC试图触发唤醒，但是SOC也可以确定不必要唤醒。例如，SOC可接收来自EC(例如，热传感器)的触发，但是由于电池电力而确定维持低功率状态以维持省电。

所提供的方法可以在通用计算机、处理器或处理器核心中实现。举例来说，合适的处理器包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路，任何其他类型的集成电路(IC)和/或状态机。可以通过使用处理的硬件描述语言(HDL)指令和包括网表的其他中间数据(能够存储在计算机可读介质上的此类指令)的结果来配置制造过程而制造此类处理器。此类处理的结果可以是掩码，然后在半导体制造过程中使用这些掩码来制造实现本公开的特征的处理器。此外，尽管以上描述的方法和装置是在控制和配置PCIe链路和端口的上下文中描述的，但这些方法和装置可在任何在其中协商链路宽度的互连协议中使用。

本文提供的方法或流程图可以在并入非暂态计算机可读存储介质中的计算机程序、软件或固件中实现，以供通用计算机或处理器执行。非暂态计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓存存储器、半导体存储器设备、磁性介质(诸如内部硬盘和可移动磁盘)、磁光介质和光学介质(诸如CD-ROM磁盘)以及数字多功能磁盘(DVD)。例如，上述方法可在处理器102中或在计算机系统100中的任何其他处理器上实现。此外，例如，上述方法或其各方面可由SOC或EC中的处理器执行。

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Claims (20)

1.一种用于管理控制器的方法，所述方法包括：

由第一设备的处理器向第二设备的所述控制器指示从第一功率状态进入第二功率状态；

由所述第二设备的所述控制器向所述第一设备的所述处理器作出确认响应；

由所述第一设备的所述处理器向所述第二设备的所述控制器传输进入所述第二功率状态的信号；以及

在接收到唤醒事件时，所述第二设备的所述控制器使所述第二设备从所述第二功率状态退出到所述第一功率状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备的所述处理器向所述第二设备的所述控制器传输指示所述第二设备将进入所述第二功率状态的第一信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二设备的所述控制器向所述处理器传输第二信号，所述第二信号指示确认进入所述第二功率状态的指示。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二设备在接收到来自所述第一设备的所述处理器的所述信号时进入所述第二功率状态。

5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括所述第二设备在进入所述第二功率状态时准备唤醒。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括所述第一设备的所述处理器向所述第二设备的所述控制器发送第三信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第三信号是事务信号。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括所述第二设备在接收到所述第三信号时退出所述第二功率状态。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二功率状态是低功率状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备是片上系统(SOC)设备，并且所述第二设备的所述控制器是所述SOC外部的设备的嵌入式控制器(EC)。

11.一种用于管理控制器的系统，所述系统包括：

片上系统(SOC)处理器；和

嵌入式控制器(EC)，所述嵌入式控制器(EC)集成在所述SOC的外部设备上，所述EC操作地耦接所述SOC处理器并与其通信，

其中，所述SOC处理器向所述EC指示从第一功率状态进入所述外部设备的第二功率状态，

所述EC向所述SOC处理器作出确认响应，

所述SOC处理器向所述EC传输进入所述第二功率状态的信号，并且

在接收到唤醒事件时，所述EC从所述第二功率状态退出到所述第一功率状态。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述SOC处理器向所述EC传输指示所述第二设备将进入所述第二功率状态的第一信号。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述EC向所述SOC处理器传输第二信号，所述第二信号指示确认进入所述第二功率状态的所述指示。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述外部设备在接收到来自所述第一设备的所述SOC处理器的所述第一信号时进入所述第二功率状态。

15.根据权利要求14所述的系统，所述系统还包括所述外部设备在进入所述第二功率状态时准备唤醒。

16.根据权利要求11所述的系统，所述系统还包括所述SOC处理器向所述EC发送第三信号。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第三信号是事务信号。

18.根据权利要求17所述的系统，所述系统还包括所述外部设备在接收到所述第三信号时退出所述第二功率状态。

19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二功率状态是低功率状态。

20.一种用于管理控制器的非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质具有记录在其上的指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：

由第一设备的处理器向第二设备的所述控制器指示从第一功率状态进入第二功率状态；

由所述第二设备的所述控制器向所述第一设备的所述处理器作出确认响应；

由所述第一设备的所述处理器向所述第二设备的所述控制器传输进入所述第二功率状态的信号；以及

在接收到唤醒事件时，所述第二设备的所述控制器使所述第二设备从所述第二功率状态退出到所述第一功率状态。