DE102011015250B4 - Verfahren zur Reduzierung der Systemleerlaufleistung durch Anpassung des Systemspannungsreglerausgangs während S0ix-Zuständen - Google Patents

Verfahren zur Reduzierung der Systemleerlaufleistung durch Anpassung des Systemspannungsreglerausgangs während S0ix-Zuständen Download PDF

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Abstract

Elektronisches Gerät, umfassend: eine Leistungsregelungsschaltung, um ein Leistungsmodussignal zu erzeugen; eine Vielzahl von Spannungsreglern, um das Leistungsmodussignal zu empfangen und Ausgangsspannungen zum Versorgen der Schaltungen oder Funktionen, die sich von einer CPU des Geräts unterscheiden, zu liefern, wobei die Spannungsregler Ausgangsspannungen zum Versorgen der Schaltungen und Funktionen, die sich von der CPU des Geräts unterscheiden, als Antwort auf das Leistungsmodussignal und unabhängig von einer Änderung der Leistung an die CPU reduzieren, wobei die Spannungsregler enthalten: (a) einen ersten Spannungsregler zum Ausgeben einer ersten Spannung und einer ersten reduzierten Spannung, die geringer als die erste Spannung ist, wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung in einem ersten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, b) einen zweiten Spannungsregler zum Ausgeben einer zweiten Spannung und einer zweiten reduzierten Spannung, die geringer als die zweite Spannung ist, wobei der zweite Spannungsregler die zweite reduzierte Spannung in einem zweiten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, wobei sich der erste Spannungsbereich von dem zweiten Spannungsbereich unterscheidet, und wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung unabhängig von dem die zweite reduzierte Spannung ausgebenden zweiten Spannungsregler als Antwort auf ein gleiches Signal, das dem Leistungsmodussignal entspricht, ausgibt, einen Empfänger einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung; und einen dritten Spannungsregler zum Ausgeben einer dritten Spannung an den Empfänger, wobei der dritte Spannungsregler die dritte Spannung an den Empfänger aufrechterhält, um einen Aufruf zu empfangen, wenn die ersten und zweiten Spannungsregler die erste bzw. zweite reduzierte Spannung ausgeben, und wobei die ersten und zweiten Spannungsregler die ersten und zweiten reduzierten Spannungen an irgendeinen/irgendeine/irgendeines der Gruppe ausgeben, die aus einer Anzeige, einer Eingabeeinrichtung oder einer Universal Serial Bus(USB)-Schaltung oder -Funktion besteht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Eine oder mehrere hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf Power-Management.
  • HINTERGRUND
  • Power-Management stellt weiterhin ein Ziel von System-Designern dar. Eine Herangehensweise zur Minimierung der Leistungsaufnahme schließt die Veränderung des System-Betriebszustandes ein. Selbst wenn jedoch solch eine Zustandsänderung ausgeführt wird, werden Spannungsregler (voltage regulators, VRs) im System bei konstanter Ausgangsspannung aufrechterhalten. Daher bleibt die Systemlast konstant, selbst wenn die Aktivität der Systemschaltungen nicht konstant ist, wie z. B. inaktiv.
  • Die US 2007/0 008 011 A1 offenbart einen Power-Controller, der ein Leistungsmodussignal zur Steuerung von unterschiedlichen Spannungsreglern erzeugt. Wenn das Leistungsmodussignal empfangen wird, reduzieren die Spannungsregler die Spannungen, um Energie zu sparen. Die Spannungsregler werden um denselben Betrag reduziert und liegen somit auf der selben Spannung bzw. in dem selben Spannungsbereich. Beispielsweise werden alle Spannungsregler auf Power-Off, Power-On, Power-Decrease oder Power-Increase gesetzt. Die Leistungsabnahme (Power-Decrease) entspricht einer reduzierten Spannung gemäß Leerlaufmodus, Standby-Modus, Deep-Idol-Modus etc. Wenn eine reduzierte Spannung von den Spannungsreglern ausgegeben werden soll, wird somit die gleiche Spannungsreduzierung bewirkt.
  • Die US 2005/0 283 625 A1 offenbart die Steuerung der Bereitschaftsenergie von Niederspannungseinrichtungen. Dabei wird eine Spannung von einem Spannungsregler an einer Komponente eines Rechnersystems angelegt und die Spannung auf der Grundlage eines Energieeinsparparameters, der der Komponente zugeordnet ist, reduziert.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein elektronisches Gerät nach Anspruch 1 sowie ein Leistungsregelungsverfahren nach Anspruch 8.
  • Die jeweiligen Unteransprüche betreffen jeweilige vorteilhafte Weiterbildungen derselben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Gerätes zeigt, das der Leistungsregelung unterliegt.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform einer Power-Management-Schaltung zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das eine Leistungsregelung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, das Operationen zeigt, die in einer Ausführungsform eines Leistungsregelungsverfahrens enthalten sind.
  • 5 ist ein Diagramm, das Operationen zeigt, die in einer weiteren Ausführungsform eines Leistungsregelungsverfahrens enthalten sind.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Leistungseinsparungen zeigt, die gemäß einer oder mehreren hier beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden können.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt ein Beispiel eines elektronischen Gerätes, das Power-Management gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unterworfen ist. Das elektronische Gerät kann irgendeines einer Anzahl an batteriebetriebenen Geräten sein, wie u. a. ein Mobiltelefon, Personal Digital Assistant, Media-Player, oder Laptop, oder Notebook. Alternativ kann das Gerät ein wechselstrombetriebenes Gerät sein, das für gewöhnlich an einem festen Ort verwendet wird, wie z. B. ein Desktop-Computer, Fernseher, DVD- oder andere Art Media-Player, Raumklang- oder anderer Medien-Empfänger, um nur ein paar zu nennen.
  • Wie gezeigt, kann das elektronische Gerät einen Prozessor 1, Chipsatz 2, grafische Schnittstelle 3, drahtlose Kommunikationseinheit 4, Display 5, Speicher 6 und eine Vielzahl von Funktionsschaltungen umfassen, einschließlich einer USB-Schnittstelle 7, Mediaplayer 8, Lautsprecher- und Mikrofon-Schaltungen 9 und einer Flash-Speicherkarte 10. Bei anderen Ausführungsformen kann eine unterschiedliche Kombination oder unterschiedliche Anordnungen von Schaltungen und Funktionen enthalten sein.
  • Speziell in dem Fall, wo das elektronische Gerät batteriebetrieben ist, kann ein Managementschema zum Zweck der Einsparung von Leistung und des Erhöhens der Betriebslebensdauer des Gerätes, während es über die Batterie versorgt wird, verwendet werden. Eine Art eines Power-Management-Schemas schließt das Versetzen des Gerätes in verschiedene Leistungsmodi abhängig von der Arbeitslast oder Aktivität des Gerätes ein. Ein Beispiel der unterschiedlichen Leistungsmodi oder Leistungszustände ist unten angeführt:
    • • Systemleistungszustand S0, der EIN-Zustand: Das System ist vollständig in Betrieb, wird voll mit Energie versorgt und erhält vollständig den Kontext.
    • • Systemleistungszustand S1, der Schlafzustand: Das System verbraucht weniger Leistung als im S0-Zustand. Der gesamte Hardware- und Prozessor-Kontext wird aufrechterhalten.
    • • Systemleistungszustand S2, der Schlafzustand: Das System verbraucht weniger Leistung als im S1-Zustand. Der Prozessor verliert den Leistungs- und Prozessor-Kontext und die Inhalte des Caches gehen verloren.
    • • Systemleistungszustand S3, der Schlafzustand: Das System verbraucht weniger Leistung als im S2-Zustand. Prozessor- und Hardware-Kontext, Cache-Inhalte und Chipsatz-Kontext gehen verloren. Der Systemspeicher bleibt erhalten.
    • • Systemleistungszustand S4, der Ruhezustand: Das System verbraucht die geringste Leistung im Vergleich zu allen anderen Schlafzuständen. Das System befindet sich fast in einem AUS-Zustand, abgesehen von einer minimalen Leistung. Die Kontextdaten werden auf die Platte (Disk) geschrieben und kein Kontext bleibt erhalten.
    • • Systemleistungszustand S5, der AUS-Zustand: Das System befindet sich in einem abgeschalteten Zustand und erhält keinen Kontext. Zu beachten ist, dass im Leistungszustand S4 das System von den auf der Disk gespeicherten Kontextdaten neu starten kann, aber bei S5 erfordert das System ein
  • Diese Zustände können zum Beispiel implementiert werden, wenn das elektronische Gerät ein Notebook ist, aber die hier beschriebenen Ausführungsformen sind auf ein solches Beispiel keineswegs einzuschränken. Des Weiteren können irgendein oder mehrere der Zustände S1 bis S5 als ein Leerlaufzustand betrachtet werden, und ein Zustand der Untätigkeit kann auch innerhalb des S0-Zustandes in bestimmten Fällen festgestellt werden.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform einer Power-Management-Schaltung, um Leistung in einem elektronischen Gerät wie zuvor beschrieben zu regeln. Die Power-Management-Schaltung enthält eine Leistungsregelungsschaltung 21, die ein Leistungsmodussignal erzeugt. Die Power-Management-Schaltung kann der Prozessor oder Chipsatz sein, der in 1 gezeigt ist, oder eine unterschiedliche Schaltung wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf eine speziell dafür vorgesehene Power-Management-Schaltung.
  • Das Leistungsmodussignal kann von einem spezialisierten Pin (z. B. Leistungsmodus-Pin) 22 der Leistungsregelungsschaltung ausgegeben werden. Alternativ kann das Leistungsmodussignal erzeugt oder anderweitig von einem existierenden Pin der Leistungsregelungsschaltung abgenommen werden. Wenn zum Beispiel die Leistungsregelungsschaltung der Chipsatz des Gerätes ist, kann ein vorher existierender Chipsatz-Pin verwendet werden, um das Leistungsmodussignal zu erzeugen.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Leistungssteuersignal an eine Vielzahl von Spannungsreglern 25 1, 25 2, 25 3, 25 4 und 25 5 ausgegeben. Jeder Spannungsregler enthält einen Leistungsmodus-Pin, der das Leistungsmodussignal empfängt. Als Antwort auf einen vorbestimmten logischen Wert an diesem Pin reduziert jeder Spannungsregler seine Ausgangsspannung anhand eines vorbestimmten Betrags oder innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Gemäß einer Ausführungsform ist die Anzahl an Spannungsreglern, die das Leistungsmodussignal empfangen, geringer als alle im elektronischen Gerät verwendeten Spannungsregler. Demgemäß können die Spannungsregler, die eine reduzierte Ausgangsspannung erzeugen sollen, ausgewählt und eigenständig relativ zu anderen Spannungsreglern gesteuert werden, die nicht gekoppelt sind, um das Leistungsmodussignal zu empfangen.
  • Gemäß einer Ausführungsform reduzieren viele oder sogar alle Spannungsregler ihre Ausgangsspannungen auf einen gleichen Wert oder auf einen Wert innerhalb eines gleichen vorbestimmten Bereichs. Der vorbestimmte Bereich kann relativ zur Nennausgangsspannung jedes Spannungsreglers auf einen bestimmten Prozentsatz unterhalb einer Maximalspannung, die im Zustand reduzierter Leistungsaufnahme entsprechend dem Leistungsmodussignal unterstützt werden kann, auf eine maximale Betriebsspannung des Gerätes oder eine andere Spannung festgelegt werden.
  • Diese Spannungsregler, bei denen die Ausgangsspannungen reduziert sind, können nicht nur solche enthalten, die einen Hauptprozessor oder eine CPU steuern, sondern auch solche die andere Schaltungen u. a. ohne Einschränkung die Grafikschaltungen und/oder irgendeine der anderen Schaltungen, die zum Beispiel in 1 abgesondert vom Hauptprozessor gezeigt sind, enthalten.
  • Zum Beispiel sind bei einer Anwendung Leistungsplattformen für jede von einer Vielzahl von Schaltungen in einem Gerät bereitgestellt und die Ausgangsspannungen der Spannungsregler, die zur Versorgung jeder Plattform verwendet werden, sind angepasst. Die vorgenommenen Anpassungen werden für Untätigkeitsperioden für diese Plattformen innerhalb von zum Beispiel einer Converged Plattform Power Management-(CPPM)-Architektur gemacht.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform können die Spannungsregler unterschiedliche Spannungswerte oder Spannungen in unterschiedlichen vorbestimmten reduzierten Bereichen als Antwort auf den Empfang des Leistungsmodussignals ausgeben. Diese unterschiedlichen Werte oder Bereiche können zum Beispiel basierend auf den Funktionen oder Operationen festgelegt werden, die unter Verwendung der Spannungsreglerausgänge im Leistungszustand entsprechend dem Leistungsmodussignal auszuführen sind. Wie gezeigt in 2 kann die Ausgangsspannung jedes Spannungsreglers mit einer unterschiedlichen Schaltung gekoppelt sein oder dazu verwendet werden, um eine unterschiedliche Funktion innerhalb des elektronischen Gerätes auszuführen.
  • 3 zeigt ein Beispiel der Leistungsreduzierung, die gemäß einer oder mehrerer der hier beschriebenen Ausführungsformen realisiert werden kann. Wie gezeigt geben die Spannungsregler eine relativ hohe Spannung an ihre entsprechenden Schaltungen oder zur Versorgung ihrer entsprechenden Funktionen aus, wenn die Gesamtheit oder ein Teil des elektronischen Geräts in einem ersten Leistungszustand (z. B. aktiver Zustand) arbeitet. Wenn jedoch das Leistungsmodussignal empfangen wird, geben die Spannungsregler eine zweite Ausgangsspannung, die kleiner ist als die erste Ausgangsspannung, entsprechend einem zweiten Leistungszustand aus.
  • Der zweite Leistungszustand kann einem Leerlaufzustand entsprechen, und die zweite Ausgangsspannung kann bedeutend kleiner sein als die erste Ausgangsspannung. Gemäß einer Ausführungsform kann die zweite Ausgangsspannung 5% bis 10% unterhalb einer Nennspannung liegen, die in einem niedrigeren Toleranz-Spannungsbereich eines entsprechenden Spannungsreglers und/oder der Schaltung oder Funktion lokalisiert sein kann, die durch den Ausgang des Spannungsreglers mit Energie zu versorgen ist.
  • Der Ausgang des Spannungsreglers kann zur ersten Ausgangsspannung entsprechend dem ersten Leistungszustand zurückkehren, wenn ein anderes Leistungsmodussignal, das solch einen Zustand anzeigt, empfangen wird.
  • 4 zeigt Operationen, die in einem Verfahren zum Management der Leistung in einem elektronischen Gerät enthalten sind. Das Verfahren kann in einem elektronischen Gerät, wie gezeigt in den 1 und 2 oder in irgendeiner anderen Elektronik, die entweder portabel oder feststehend, batteriebetrieben oder wechselstrombetrieben ist, ausgeführt werden.
  • Bei einer anfänglichen Operation gibt das Betriebssystem des Geräts ein Signal aus, welches das Gerät veranlasst, in einen vorbestimmten Leistungszustand einzutreten. (Block 410). Der vorbestimmte Leistungszustand kann irgendein Leistungszustand sein, der das Gerät oder irgendeinen Teil des Gerätes veranlasst, weniger Leistung zu verbrauchen, als in einem Leistungszustand, bei dem die meiste Leistung verbraucht wird.
  • Bei einem elektronischen Gerät zum Beispiel, wo die Leistungszustände S0–S5 (wie zuvor beschrieben) beobachtet werden, entspricht der S0-Zustand einem EIN-Zustand und die S1- bis S5-Zustände entsprechen niedrigeren Leistungszuständen. Deshalb kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorbestimmte Leistungszustand im Block 410 irgendeiner der S1- bis S5-Leistungszustände sein. Bei anderen Geräten können unterschiedliche Leistungszustände verwendet werden, und Block 410 kann deshalb ausgeführt werden, um das Gerät auf einen niedrigeren Leistungszustand in einer analogen Weise einzustellen.
  • Der vorbestimmte (niedrigere) Leistungszustand kann generell als ein Leerlaufleistungszustand oder einen S0ix-Zustand in einer CPPM-Architektur bezeichnet werden. In der Schreibweise S0ix-Zustand kann das ”i” eine Untätigkeitsdauer innerhalb eines S0-Zustandes repräsentieren und das ”x” kann einen Platzhalter für die Dauer der Untätigkeitsdauer repräsentieren, wobei größere Werte von ”x” eine längere Dauer repräsentieren. Außerdem werden in der CPPM-Architektur Leerlauffenster während eines oder mehreren verschiedenen Leistungszuständen erzeugt, einschließlich des S0-Zustandes. Diese Herangehensweise an das Power-Management einschließlich der Erzeugung der Untätigkeitsdauer und der Reduktion von Ausgangsspannungen von Spannungsreglern kann auf irgendeine Art von fortgeschrittener Plattform-Power-Management-Technik oder -Architektur angewendet werden.
  • Bei einer zweiten Operation wird ein Leistungsmodussignal zu einem oder mehreren Spannungsreglern als Antwort darauf, dass das Gerät in den vorbestimmten Leistungszustand eintritt, gesendet. (Block 420). Das Leistungsmodussignal kann von einer Leistungsregelungsschaltung erzeugt werden. Gemäß einer Anwendung ist die Leistungsregelungsschaltung der Chipsatz oder der in 1 gezeigte Prozessor, und das Leistungsmodussignal kann von einem Leistungsmodus-Pin des Chipsatzes oder Prozessors ausgegeben werden. Der Leistungsmodus-Pin kann ein spezialisierter Pin sein, um die Spannungsregler zu steuern, oder das Leistungsmodussignal kann von einem vorher existierenden Pin des Chipsatzes oder Prozessors erzeugt werden. Bei anderen Ausführungsformen kann das Leistungsmodussignal von einer anderen Schaltung oder einem Chip des Gerätes u. a. ohne Einschränkung von einem Power-Management-Systemchip erzeugt werden.
  • Um Leistungseinsparungen zu vergrößern, kann das Leistungsmodussignal zu so viel Spannungsreglern gesendet werden wie möglich, während immer noch wesentliche Funktionen aufrechterhalten werden, deren Ausführung in diesem Zustand erforderlich ist. Das kann in einer Absenkung der Leistungszustände von unterschiedlichen Schaltungsabschnitten (oder sogenannten Leistungsinseln) des Gerätes resultieren. Wenn sich zum Beispiel der Leistungsmodus des elektronischen Gerätes von einem aktiven Zustand in einen Leerlaufzustand ändert, kann das Leistungsmodussignal an Spannungsregler, die unterschiedliche Schaltungen oder Funktionen des elektronischen Gerätes versorgen, gesendet werden. Die unterschiedlichen Schaltungen können zum Beispiel das Display, Eingabegeräte, Lautsprecher- und Mikrofon-Schaltungen und eine USB-Schaltung sowie andere Schaltungen umfassen. Jedoch kann der Spannungsregler, der mindestens den Empfänger der drahtlosen Kommunikationsschaltung versorgt, in einem höheren Leistungszustand aufrechterhalten werden, wenn ein ankommendes Telefongespräch empfangen wird (wenn das Gerät eine Mobiltelefon-Schaltung ist oder enthält).
  • Bei einer dritten Operation reduziert jeder Spannungsregler, der das Leistungsmodussignal empfängt, seine Ausgangsspannung auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbandes. (Block 430). Das vorbestimmte Band kann einem Bereich von Spannungen entsprechen, die geringer als ein Wirkleistungsspannungsbereich sind. Wenn gemäß einer Ausführungsform der vorbestimmte Leistungszustand einem Leerlaufzustand entspricht, wird das vorbestimmte Spannungsband auf ein niedriges Ende des Operations-Toleranzbandes des Gerätes eingestellt, wie z. B. zwischen –5% und –10% der Nennspannung.
  • Zum Beispiel kann ein Toleranzband der System- oder Plattform-Spannungsregler +/–5% bis +/–10% entsprechen, abhängig von der Systemauslegung und/oder der Toleranz von den Geräten, die innerhalb der speziellen Leistungsdomäne arbeiten. In Bezug auf das Toleranzband kann der Nennpunkt jedes Spannungsreglers als die Zielspannung betrachtet werden, wie z. B. 5,0 V oder 3,3 V für irgendeine Anwendung. Die Spannungsregler können ein Toleranzband um diese Ausgangsspannung herum aufweisen, und die Spannung kann sich um den Nennpunkt herum basierend auf dynamischen Lastanforderungen bewegen.
  • Im Gegensatz dazu kann in Systemen, wo keine dynamische Lastanforderung implementiert ist, jeder Spannungsregler auf den Nennpunkt regeln. Jedoch hat sich das als unwirtschaftlich erwiesen.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen hierin bedienen die Spannungsregler die Plattform-Leistungsbedürfnisse, indem sie ihre Ausgangsspannungen auf ein unteres Ende ihrer jeweiligen Toleranzbänder reduzieren. Diese Reduktion spart Leistung bei allen mit dem Spannungsregler verbundenen Geräten, da eine statische aktuelle Anforderung konstant bleibt, aber die Spannung reduziert ist. Infolgedessen kann Leistung (Leistung = Spannung·Strom) linear reduziert werden.
  • Die Ausgangsspannungsreduktion jedes Reglers kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Wenn zum Beispiel der Spannungsregler eine Phasenregelschleifen-(PLL)-Schaltung mit einer spannungsgeregelten Oszillator-(VCO)-Schaltung umfasst, kann das Eingangsreferenzsignal in eine Phasen-/Spannungskomparatorschaltung der PLL auf einen niedrigeren oder unterschiedlichen Wert geändert werden. Dies wird die Ausgangsspannung des VCO dazu veranlassen, sich um einen proportionalen Betrag zu vermindern. Durch das selektive Regeln der Ausgangsspannung jedes Spannungsreglers auf diese Weise kann der Gesamtbetrag der durch das elektronische Gerät verbrauchten Leistung bedeutend vermindert werden.
  • Bei einer vierten Operation werden die reduzierten Ausgangsspannungen der Spannungsregler aufrechterhalten, bis ein anderes Leistungsmodussignal empfangen wird. (Block 440). Das zweite Leistungsmodussignal kann den Leistungsmodus des Gerätes zurück in den aktiven Zustand oder in einen anderen niedrigen Leistungszustand versetzen, abhängig von den Funktionen, die das Gerät ausführen soll.
  • 5 zeigt Operationen, die in einer anderen Ausführungsform zum Management der Leistung eines elektronischen Gerätes enthalten sind. Wie in der Ausführungsform von 4 umfasst eine anfängliche Operation, das Gerät zu veranlassen, in einen vorbestimmten Leistungszustand, wie z. B. einen niedrigen Leistungszustand, einzutreten. (Block 510). Bei einer zweiten Operation wird ein Leistungsmodussignal erzeugt und an den ersten und zweiten Spannungsregler gesendet. (Block 520). Anders als die vorherige Ausführungsform stellte der erste und zweite Spannungsregler seine Ausgangsspannung auf innerhalb unterschiedliche reduzierte Spannungsbereiche ein, um zum Beispiel unterschiedliche Arbeitslast oder Verarbeitungsanforderungen für durch diese Spannungsregler geregelten Schaltungen abzugleichen. (Block 530).
  • Wenn zum Beispiel der festgelegte Leistungszustand einem Leerlaufzustand entspricht, kann der Ausgang des ersten Spannungsreglers in einem ersten Bereich liegen, der höher ist als ein zweiter Bereich, in dem die Ausgangsspannung des zweiten Spannungsreglers eingestellt ist. Beide Bereiche können niedriger als ein Spannungsbereich sein, der verwendet wird, um die Operation des Gerätes in einem EIN-(z. B. S0)-Spannungszustand zu unterstützen. Da jedoch der erste Spannungsregler verwendet wird, um eine Batterieladungsschaltung mit Energie zu versorgen, die augenblicklich Leistung von einer AC-Leistungsquelle empfängt, ist der Ausgang des ersten Spannungsreglers auf einen höheren Bereich eingestellt als die Ausgangsspannung des zweiten Reglers, der verwendet wird, um die Operation der Anzeige zu unterstützen (welcher für die Verwendung während der Batterieladung im Leerlaufleistungszustand nicht benötigt wird).
  • Des Weiteren oder alternativ dazu können die durch den ersten Spannungsregler versorgten Schaltungen basierend auf einer Ausgangsspannung in einem ersten festgelegten Bereich arbeiten, und die durch den zweiten Spannungsregler versorgten Schaltungen können basierend auf einer Ausgangsspannung in einem zweiten festgelegten Spannungsbereich arbeiten. Der erste und zweite vorbestimmte Spannungsbereich kann unterschiedlichen Leistungszuständen dieser Schaltungen entsprechen.
  • Die Ausgangsspannung des ersten und zweiten Spannungsreglers kann aufrechterhalten werden, bis ein anderes Leistungsmodussignal (Block 540) empfangen wird, wodurch signifikante Leistungseinsparungen ermöglicht werden, die trotz der unterschiedlichen reduzierten Spannungsbereiche des ersten und zweiten Spannungsreglers zu realisieren sind.
  • 6 zeigt einen Vergleich zwischen dem Betrag an Leistung, die in einem Leerlaufzustand für die mobile Plattform eines Mobiltelefons verbraucht wird, wenn VR-Regelung ausgeführt und nicht ausgeführt wird. Wie gezeigt durch die punktierte Linie liegt der Betrag an Leistungseinsparungen (ΔP), die man in einer exemplarischen Anwendung zu erreichen erwartet, im Leerlaufzustand im Bereich von 12–15%. Das kann sich in angenähert 1,7 Watt an Leistungseinsparungen bei einer 11,5-Watt-Leerlaufplattform übersetzen, wenn zum Beispiel die Spannungsregler auf einen leistungsreduzierenden –9%-Betriebspunkt reduziert wurden.
  • Jeglicher Verweis in dieser Beschreibung auf eine „Ausführungsform” bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder Charakteristikum, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in zumindest einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beinhaltet ist. Die Verwendung solcher Ausdrücke an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht notwendigerweise immer auf die gleiche Ausführungsform. Wenn weiter ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder Charakteristikum in Verbindung mit irgendeiner Ausführungsform beschrieben ist, wird beantragt, dass es/sie innerhalb des Wissens eines Fachmannes liegt, solch ein Merkmal, eine Struktur oder Charakteristikum in Verbindung mit anderen der Ausführungsformen zu beeinflussen.
  • Zum leichteren Verständnis können des Weiteren bestimmte funktionale Blöcke als separate Blöcke beschrieben worden sein; diese separat beschriebenen Blöcke sollten jedoch nicht notwendigerweise derart ausgelegt werden, als dass sie in der Reihenfolge sind, in der sie erörtert oder anderweitig hierin dargestellt wurden. Beispielsweise können einige Blöcke geeignet sein, in einer anderen Reihenfolge, gleichzeitig, etc. durchgeführt zu werden.
  • Auch wenn Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine Reihe illustrativer Ausführungsformen beschrieben wurden, sollte selbstverständlich sein, dass zahlreiche andere Modifizierungen und Ausführungsformen von Fachleuten ausgearbeitet werden können, die in den Sinn und Umfang der Prinzipien dieser Erfindung fallen. Insbesondere sind sinnvolle Abweichungen und Modifizierungen bei den Bestandteilen und/oder Anordnungen der Gegenstandskombination innerhalb des Umfangs der vorstehenden Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich zu Abweichungen und Modifizierungen bei den Komponententeilen und/oder Anordnungen sind alternative Einsatzmöglichkeiten für den Fachmann ebenfalls offensichtlich.

Claims (13)

  1. Elektronisches Gerät, umfassend: eine Leistungsregelungsschaltung, um ein Leistungsmodussignal zu erzeugen; eine Vielzahl von Spannungsreglern, um das Leistungsmodussignal zu empfangen und Ausgangsspannungen zum Versorgen der Schaltungen oder Funktionen, die sich von einer CPU des Geräts unterscheiden, zu liefern, wobei die Spannungsregler Ausgangsspannungen zum Versorgen der Schaltungen und Funktionen, die sich von der CPU des Geräts unterscheiden, als Antwort auf das Leistungsmodussignal und unabhängig von einer Änderung der Leistung an die CPU reduzieren, wobei die Spannungsregler enthalten: (a) einen ersten Spannungsregler zum Ausgeben einer ersten Spannung und einer ersten reduzierten Spannung, die geringer als die erste Spannung ist, wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung in einem ersten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, b) einen zweiten Spannungsregler zum Ausgeben einer zweiten Spannung und einer zweiten reduzierten Spannung, die geringer als die zweite Spannung ist, wobei der zweite Spannungsregler die zweite reduzierte Spannung in einem zweiten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, wobei sich der erste Spannungsbereich von dem zweiten Spannungsbereich unterscheidet, und wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung unabhängig von dem die zweite reduzierte Spannung ausgebenden zweiten Spannungsregler als Antwort auf ein gleiches Signal, das dem Leistungsmodussignal entspricht, ausgibt, einen Empfänger einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung; und einen dritten Spannungsregler zum Ausgeben einer dritten Spannung an den Empfänger, wobei der dritte Spannungsregler die dritte Spannung an den Empfänger aufrechterhält, um einen Aufruf zu empfangen, wenn die ersten und zweiten Spannungsregler die erste bzw. zweite reduzierte Spannung ausgeben, und wobei die ersten und zweiten Spannungsregler die ersten und zweiten reduzierten Spannungen an irgendeinen/irgendeine/irgendeines der Gruppe ausgeben, die aus einer Anzeige, einer Eingabeeinrichtung oder einer Universal Serial Bus(USB)-Schaltung oder -Funktion besteht.
  2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsspannungen der Spannungsregler während einer Leerlaufzeit eines aktiven Leistungszustandes als Antwort auf das Leistungsmodussignal reduziert werden.
  3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei das Leistungsmodussignal durch die Leistungsregelungsschaltung erzeugt wird, wenn das elektronische Gerät in einen vorbestimmten Leistungszustand eintritt.
  4. Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Leistungszustand ein Zustand mit reduzierter Leistungsaufnahme ist.
  5. Elektronisches Gerät nach Anspruch 4, wobei der Zustand mit reduzierter Leistungsaufnahme ein Leerlaufzustand ist.
  6. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Spannungsbereich und der zweite Spannungsbereich unterschiedlichen Leistungszuständen von Schaltungen entsprechen, die entsprechend durch die ersten und zweiten Spannungsregler versorgt werden.
  7. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Spannungsregler die reduzierten ersten und zweiten Spannungen weiterhin ausgeben, bis ein weiteres Leistungsmodussignal von den ersten und zweiten Spannungsreglern empfangen wird, die einen Leistungsmodus von einer oder mehreren der Schaltungen im elektronischen Gerät oder Funktionen desselben ändern.
  8. Ein Leistungsregelungsverfahren umfassend: das Erzeugen eines Leistungsmodussignals; und das Reduzieren einer Ausgangsspannung von einer Vielzahl an Spannungsreglern als Antwort auf das Leistungsmodussignal, wobei die reduzierten Ausgangsspannungen von den Spannungsreglern Schaltungen oder Funktionen, die im elektronischen Gerät auszuführen sind, versorgen, wobei sich die Schaltungen oder Funktionen von einer CPU des elektronischen Gerätes unterscheiden, wobei die reduzierten Ausgangsspannungen unabhängig von einer Änderung der Leistung an die CPU ausgegeben werden und wobei die Spannungsregler enthalten: (a) einen ersten Spannungsregler zum Ausgeben einer ersten Spannung und einer ersten reduzierten Spannung, die geringer als die erste Spannung ist, wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung in einem ersten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, b) einen zweiten Spannungsregler zum Ausgeben einer zweiten Spannung und einer zweiten reduzierten Spannung, die geringer als die zweite Spannung ist, wobei der zweite Spannungsregler die zweite reduzierte Spannung in einem zweiten Spannungsbereich als Antwort auf das Leistungsmodussignal ausgibt, wobei sich der erste Spannungsbereich von dem zweiten Spannungsbereich unterscheidet, und wobei der erste Spannungsregler die erste reduzierte Spannung unabhängig von dem die zweite reduzierte Spannung ausgebenden zweiten Spannungsregler als Antwort auf ein gleiches Signal, das dem Leistungsmodussignal entspricht, ausgibt, und c) einen dritten Spannungsregler zum Ausgeben einer dritten Spannung an einen Empfänger einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung, wobei der dritte Spanungsregler die dritte Spannung an den Empfänger aufrechterhält, um einen Aufruf zu empfangen, wenn die ersten und zweiten Spannungsregler die erste bzw. zweite reduzierte Spannung ausgeben, und wobei die ersten und zweiten Spannungsregler die ersten und zweiten reduzierten Spannungen an irgendeinen/irgendeine/irgendeines der Gruppe ausgeben, die aus einer Anzeige, einer Eingabeeinrichtung oder einer Universal Serial Bus(USB)-Schaltung oder -Funktion besteht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Leistungsmodussignal erzeugt wird, wenn das elektronische Gerät in einen vorbestimmten Leistungszustand eintritt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der vorbestimmte Leistungszustand ein Zustand mit reduzierter Leistungsaufnahme ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Zustand mit reduzierter Leistungsaufnahme ein Leerlaufzustand ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Spannungsbereich und der zweite Spannungsbereich unterschiedlichen Leistungszuständen von Schaltungen entsprechen, die entsprechend durch den ersten und zweiten Spannungsregler versorgt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die ersten und zweiten Spannungsregler die reduzierten ersten und zweiten Spannungen weiterhin ausgeben, bis ein weiteres Leistungsmodussignal von den ersten und zweiten Spannungsreglern empfangen wird, die einen Leistungsmodus von einer oder mehreren Schaltungen im elektronischen Gerät oder Funktionen desselben ändern.
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