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TECHNISCHES GEBIET
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen das Gebiet von Niedrig-Leistungs-Zuständen (low power states) für Computer-Systeme und insbesondere das Gebiet von Energie-Bewahrung bzw. Leistungs-Bewahrung (power conservation) für Computer-Systeme mit integrierten Basis-Bändern.
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Die
US 2008 / 0 168 286 A1 offenbart Systeme und Verfahren zur effektiven Verwaltung eines Stromverbrauchs bei tragbaren elektronischen Vorrichtungen. Dabei werden als Leistungs-Zustände neben einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand, ein Tiefschlaf-Zustand, ein Schlaf-Zustand und ein Ruhe-Zustand (hibernate mode) unterschieden.
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HINTERGRUND
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Computer-Systeme dauern an, sich mit sogar schnelleren Verarbeitungs-Geschwindigkeiten, größeren Daten-Behandlungs-Fähigkeiten und sich erhöhender Speicher-Kapazität zu entwickeln. Computer sind auch stetig in der Größe vermindert worden. Diese Größen-Verminderung ist am ersichtlichsten in den Laptop-, Notebook-, Tablet- und handgehaltenen Computer-Märkten (z.B. ein Smartphone). Während Hersteller es erwünschen, kontinuierlich die Größe und das Gewicht von Laptops, Notebooks und handgehaltenen Computern zu verkleinern, haben Hersteller auch stetig die Größe und das Gewicht von integrierten (on-board) Batterien vermindert. Weil eine Batterie-Lebenszeit in Laptops, Notebooks und handgehaltenen Computern solch eine wichtige Betrachtung ist, werden Energie- bzw. Leistungs-Management-Verfahren benutzt, um Batterie-Lebenszeit zu erhöhen.
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Herkömmliche Computer-Systeme können auch eine Mehrzahl von Leistungs- bzw. Energie-bewahrenden Merkmalen zum Vermindern von System-Leistung einsetzen, wie etwa Leistungs- bzw. Energie-Bewahrungs-Verfahren für grafische Benutzer-Schnittstellen, Prozessoren und Speicher-Steuerungen, welche z.B. Frequenz-Verminderung, Takt-Gating, Leistungs-Gating, Niedrig-Leistung-DRAM-Zustände, Niedrig-Leistungs-I/O-Modes, und ein Deaktivieren von analogen Schaltungen umfassen können, wie etwa bzw. Phasen-Regel-Schleifen (phase-locked-loops) (PLLs) und Verzögerung-verriegelte Schleifen (delay-locked loops) (DLLs). Ein koordiniertes Einbinden und Ausbinden (engagement and disengagement) dieser Niedrig-Leistungs-Merkmale kann ermöglichen, dass Niedrig-Leistungs-System-Zustände zum Energie-Bewahren benutzt werden können.
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Jedes Niveau eines Leistungs-Gatings einer System-Komponente (z.B. ein Mikroprozessor, Speicher einer Speicher-Steuerung) ist jedoch Zeiteingeschränkt basierend auf Leistungs-Modus-Eintritt und -Austritts-Verzögerungen. Mit anderen Worten, während tiefe Energie-Bewahrungen durch Leistungs-Gating erreicht werden können, kann solch ein Leistungs-Gating nicht erlaubt sein, wenn die Leistungs-Gatings-Eintritt- und -Austritts-Zeiten vorgeschriebene Zeit-Beschränkungen übersteigen. Wenn z.B. eine Speicher-Steuerung in einen Niedrig-Leistungs-Zustand versetzt wird, wird der momentane Zustand an Speicher gesichert und die Speicher-Steuerung wird dann in den Niedrig-Leistungs-Zustand überführt (z.B. kann die Speicher-Steuerung ausgeschaltet werden). Wenn später ein Aufweck-Ereignis empfangen ist, wird die Speicher-Steuerung angeschaltet und ihr Zustand wird wieder hergestellt. Irgendeine resultierende Latenz, welche erforderlich ist, die Speicher-Steuerung anzuschalten und ihren vorherigen Zustand wieder herzustellen, muss jedoch für irgendeinen Agenten, welcher Speicher-Zugriff anfragt, transparent sein. In anderen Worten können die tiefsten Leistungs-Gating- und Leistungssichernden Zustände unerreichbar sein, welch die resultierende Zeit-Latenz zu groß ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen dieser vorliegenden Erfindung stellen Lösungen für die Herausforderungen bereit, welche inhärent sind im Managen von Niedrig-Leistungs-Zuständen für Computer-Systeme mit integrierten Basis-Bändern (integrated basebands). In einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Eintreten in einen Energie-Bewahrungs-Zustand offenbart. Das Verfahren eines Eintretens in einen Energie-Bewahrungs-Zustand weist auf Auswählen und Eintreten in einen einer Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen für das Computer-System in Antwort auf ein detektiertes System-Untätigkeits-Ereignis (system idle event). Der eine Niedrig-Leistungs-Zustand ist abhängig von einer Basisband-Modul-Aktivität ausgewählt. Die Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen weist einen ersten Niedrig-Leistungs-Zustand und einen zweiten Niedrig-Leistungs-Zustand für das Computer-System auf. Ein Speicher des Computer-Systems wird während des ersten Niedrig-Leistungs-Zustands selbst wieder aufgefrischt. Ein Basisband-Modul des Computer-Systems bleibt mit Energie versorgt bzw. angeschaltet (powered) und der Speicher ist für das Basisband-Modul während des zweiten Niedrig-Leistungs-Zustands zugreifbar. Das Verfahren umfasst auch ein Austreten aus einem einer Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen, wenn ein Aufweck-Ereignis detektiert ist.
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In einem Computer-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Computer-System offenbart, welches operabel ist, einen Energie-Bewahrungs-Zustand auszuwählen und in diesen einzutreten. Das Computer-System weist ein Basisband-Modul, eine Speicher-Steuerung und einen Prozessor auf. Das Basisband-Modul ist operabel, Paging-Ereignisse bzw. Aufruf-Ereignisse zu verarbeiten und Sprach-Anrufe zu verarbeiten. Der Prozessor und das Basisband-Modul sind operabel, auf den Speicher über die Speicher-Steuerung zuzugreifen. Das Computer-System ist ferner operabel, in einen einer Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen in Antwort auf ein detektiertes System-Untätigkeits-Ereignis einzutreten. Der eine Niedrig-Leistungs-Zustand ist abhängig von einer Basisband-Modul-Aktivität ausgewählt. Die Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen weist einen ersten Niedrig-Leistungs-Zustand und einen zweiten Niedrig-Leistungs-Zustand auf. Der Speicher des Computer-Systems ist während des ersten Niedrig-Leistungs-Zustands selbst wieder aufgefrischt. Das Basisband-Modul bleibt angeschaltet und der Speicher ist für das Basisband-Modul während des zweiten Niedrig-Leistungs-Zustands über die Speicher-Steuerung während des zweiten Niedrig-Leistungs-Zustands zugreifbar. Das Computer-System ist ferner operabel, aus dem einen der Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen auszutreten, wenn ein Aufweck-Ereignis detektiert ist.
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In einem Computer-System gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Computer-System ein Basisband-Modul, einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen auf, welche, wenn mittels des Computer-Systems ausgeführt, ein Verfahren eines Eintretens in einen Energie-Bewahrungs-Zustand durchführen. Das Verfahren weist auf Auswählen und Eintreten in einen einer Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen für das Computer-System in Antwort auf ein detektiertes System-Untätigkeits-Ereignis. Der eine Niedrig-Leistungs-Zustand ist abhängig von einer Basisband-Modul-Aktivität ausgewählt. Die Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen weist einen ersten Niedrig-Leistungs-Zustand und einen zweiten Niedrig-Leistungs-Zustand für das Computer-System auf. Ein Speicher des Computer-Systems ist während des ersten Niedrig-Leistungs-Zustands selbst aufgefrischt. Ein Basisband-Modul des Computer-Systems verbleibt angeschaltet und der Speicher ist für das Basisband-Modul während des zweiten Niedrig-Leistungs-Zustands zugreifbar. Das Verfahren umfasst auch Austreten von dem einen der Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen, wenn ein Aufweck-Ereignis detektiert ist.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden besser von der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, im Zusammenhang mit den Zeichnungsfiguren genommen, in welchen ähnliche Referenz-Zeichen ähnliche Elemente bezeichnen und in welchen:
- 1 ein exemplarisches vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems auf Chip mit integriertem Basisband in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
- 2 ein exemplarisches Status-Diagramm zum Managen von Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System mit einem integrierten Basisband in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
- 3 ein exemplarisches Computer-implementiertes Flussdiagramm zum Managen von Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System mit einem integrierten Basisband in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert; und
- 4 ein exemplarisches vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems auf Chip mit integriertem Basisband, welches sekundäre-Speicher-Steuerung inkorporiert, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezug wird nun im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht, von welchen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, wird es verstanden werden, dass sie nicht beabsichtigt sind, die Erfindung auf diese Ausführungsformen zu begrenzen. Im Gegenteil ist die Erfindung beabsichtigt, Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, welche innerhalb des Geistes und des Geltungsbereichs der Erfindung umfasst sein können, wie mittels der angehängten Ansprüche definiert ist. Ferner sind in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zahlreiche spezifische Details ausgeführt, um ein durchgängiges Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es wird jedoch von einem gewöhnlichen Fachmann in der Technik erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details praktiziert werden kann. In anderen Fällen sind wohl bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltungen nicht im Detail beschrieben worden, um so nicht unnötigerweise Aspekte der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verschleiern. Die Zeichnungen, welche Ausführungsformen der Erfindung zeigen, sind halbdiagrammatisch und nicht maßstabsgerecht und insbesondere sind einige der Dimensionen sind zur Klarheit einer Präsentation übertrieben in den Zeichnungsfiguren gezeigt. Obwohl die Ansichten der Zeichnungen zur Leichtigkeit der Beschreibung im Allgemeinen ähnliche Orientierungen zeigen, ist ähnlich diese Beschreibung in den Figuren zum größten Teil willkürlich. Allgemein kann die Erfindung in irgendeiner Orientierung betrieben werden.
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Notation und Nomenklatur:
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Einige Teile der detaillierten Beschreibungen, welche folgen, sind in Ausdrücken von Prozeduren, Schritten, logischen Blöcken, Verarbeitung, und anderen symbolischen Präsentationen von Operationen auf Daten-Bits innerhalb eines Computer-Speichers, z.B. 3, präsentiert. Diese Beschreibungen und Repräsentationen sind die Mittel, welche von den Fachleuten in Daten-Verarbeitungs-Techniken benutzt sind, um am effektivsten die Substanz ihrer Arbeit an andere Fachleute zu befördern. Eine Prozedur, Computer-ausgeführter Schritt, logischer Block, Prozess, etc. ist hier im Allgemeinen betrachtet, eine selbst-konsistente Sequenz von Schritten oder Anweisungen zu sein, welche zu einem gewünschten Ergebnis führen. Diese Schritte sind diejenigen, welche physikalische Manipulationen von physikalischen Quantitäten erfordern. Gewöhnlich, obwohl nicht notwendigerweise, nehmen diese Quantitäten die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen an, welche in der Lage sind, gespeichert, transferiert, kombiniert, verglichen und anderenfalls in einem Computer-System manipuliert zu werden. Es hat sich inzwischen als bequem erwiesen, prinzipiell aus Gründen einer gemeinsamen Benutzung, sich auf diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Ausdrücke, Zahlen oder dergleichen zu beziehen.
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Es sollte jedoch bedacht werden, dass alle diese und ähnliche Ausdrücke mit den geeigneten physikalischen Quantitäten zu assoziieren sind und bloß bequeme Kennzeichen sind, welche auf diese Quantitäten angewendet werden. Außer wenn es spezifisch andererseits festgestellt ist, wie von den folgenden Diskussionen ersichtlich ist, wird es geschätzt, dass sich durch die vorliegende Erfindung hindurch Diskussionen, welche die Ausdrücke, wie etwa „verarbeiten“ oder „zugreifen“ oder „ausführen“ oder „speichern“ oder „rendern“ oder dergleichen benutzen, auf die Aktion und Prozesse eines Computer-Systems oder eines ähnlichen elektronischen Rechen-Geräts beziehen, welches Daten manipuliert und transformiert, welche als physikalische (elektronische) Quantitäten innerhalb der Computer-System-Register und -Speicher und anderen Computer-lesbaren Medien repräsentiert sind, in andere Daten manipuliert und transformiert, welche ähnlich als physikalische Quantitäten innerhalb der Computer-System-Speicher oder -Register oder anderem solchen Informations-Speicher, Übermittlung oder Anzeige-Geräten repräsentiert sind. Wenn eine Komponente in mehreren Ausführungsformen erscheint, zeigt die Benutzung derselben Bezugszahl an, dass die Komponente dieselbe Komponente ist, wie in der ursprünglichen Ausführungsform illustriert ist.
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Niedrig-Leistungs-Zustände für ein Computer-System mit integriertem Basisband:
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Ausführungsformen dieser Offenbarung stellen Lösungen für die sich steigernden Herausforderungen bereit, welche inhärent sind im Managen von Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System mit einem integrierten Basisband. In einer Ausführungsform stellt ein exemplarisches Basisband alle Radio-Funktionen (z.B. einen Radio-Transceiver zum Zugreifen auf zelluläre und Wi-Fi-Netzwerke) separat von einem System-Prozessor bereit. Zum Beispiel können Smartphones, Tablets, und andere handgehaltene Computer-Geräte beides einen Haupt-Prozessor sowie ein integriertes Basisband umfassen, um alle drahtlosen Funktionalitäten zu handhaben.
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Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Mehrzahl von Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System mit einem integrierten Basisband bereit. In einem ersten Niedrig-Leistungs-Zustand ist das System abgeschaltet (powered down) (außer für ein Niedrig-Energie-versorgtes Überwachungs-Modul, wie etwa den PMC 106) und ein Speicher, welcher mit dem Prozessor gekoppelt ist, wird selbst wieder aufgefrischt. In einem zweiten Niedrig-Leistungs-Zustand ist das Computer-System abgeschaltet außer einer Speicher-Steuerung und einem Basisband-Modul, welches auf den Speicher über die Speicher-Steuerung zugreift. Wie unten im Detail diskutiert ist, können, während der Prozessor abgeschaltet ist, das Basisband-Modul und der Speicher während des zweiten Niedrig-Energieversorgten bzw. Niedrig-Leistungs-versorgten Zustandes angeschaltet bleiben, wenn es Aktivität bei dem Basisband-Modul gibt. Wie hierin diskutiert ist, kann während des zweiten Niedrig-Leistungs-versorgten Zustandes, wo das Basisband angeschaltet bleibt, eine Speicher-Steuerung bei einer niedrigeren Frequenz erneut initialisiert werden, wenn nur das Basisband sie benutzt (der Prozessor verbleibt abgeschaltet). Ferner wird die Speicher-Steuerung nicht zwischen dem Prozessor und dem Basisband vermitteln bzw. schlichten (arbitrating), so wird irgendein notwendiger Kontext für solch einen Niedrig-Leistungs-Zustand verschieden sein, wenn verglichen mit dem Kontext, welcher für einen aktiven Zustand des Computer-Systems notwendig ist. Wie hierin diskutiert ist, kann der zweite Niedrig-Leistungs-versorgte Zustand (und der assoziierte Kontext für eine erneute Initialisierung) abhängig von dem Niveau von Aktivität in dem Basisband variieren (z.B. Sprach-Anrufe über ein zelluläres Netzwerk und/oder periodisches Anrufen bzw. Funkruf (paging) des zellulären Netzwerkes).
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1 illustriert ein exemplarisches Computer-System 100, wie etwa ein System-auf-Chip, welches in exemplarischen tragbaren Rechen-Geräten aufgefunden werden kann. Das Computer-System 100 weist einen Prozessor 102 auf, welcher mit einer Speicher-Steuerung 104, einem Takt- und Leistungs-Management-Steuerung-(PMC)-Modul 106 und zumindest einer Grafik-Verarbeitungs-Einheit 110 gekoppelt ist. In einer exemplarischen Ausführungsform kann der Prozessor 102 wechselseitig mit der Speicher-Steuerung 104, dem PMC-Modul 106 und einer Grafik-Verarbeitungs-Einheit 110 durch zumindest einen Bus oder ein anderes Zwischenverbindungs-Mittel verbunden sein. Wie in 1 illustriert ist, kann das Computer-System 100 auch ein Audiomodul 112 und ein Basisband-Modul 108 aufweisen. Das Basisband-Modul 108 ist auch mit dem PMC-Modul 106, dem Audiomodul 112 und der Speicher-Steuerung 104 gekoppelt. In einer exemplarischen Ausführungsform handhabt das Basisband-Modul 108 Radiofunktionen für das Computer-System 100 durch exemplarische zelluläre, Wi-Fi oder andere drahtlose Netzwerke. In einer Ausführungsform können Radiofunktionen drahtlose Telefon-Funktionen umfassen. In einer Ausführungsform ist das Radio-Modul 112 mit einem Lautsprecher 120 und einem Mikrofon 122 gekoppelt. In einer Ausführungsform ist die Speicher-Steuerung 104 mit einem Speicher-Modul 118 gekoppelt. In einer Ausführungsform, wie in 1 illustriert ist, ist das Speicher-Modul 118 extern zu dem Computer-System 100. Wie in 1 illustriert ist, kann das Speicher-Modul 118 ein dynamischer-willkürlicher-Zugriff-Speicher (DRAM) oder ein anderes geeignetes Speicher-Modul sein.
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Wie hierin diskutiert ist, kann das PMC-Modul 106 eine Leistungs- bzw. Energie-Management-Steuerung, einen primären System-Boot-ROM, einen Ausrufungs-Zeitgeber (paging timer), entweder als separate Module oder integriert in ein oder mehrere Module, aufweisen. Wie in 1 illustriert ist, kann das PMC-Modul 106 einen Ausrufungs-Zeitgeber 114 und einen Kontext 116 zum erneuten Initialisieren der Speicher-Steuerung 104 zur Benutzung mittels des Prozessors 102 und/oder des Basisbandes 108 aufweisen. In einer Ausführungsform ist der Kontext 116, welcher in dem PMC-Modul 106 gespeichert ist, ein minimaler Kontext, welcher für das erneute Initialisieren von Speicher-Steuerung 104 notwendig ist, um auf einen oder mehrere zusätzliche Kontexte 109 zuzugreifen, welche in dem Speicher-Modul 118 gespeichert sind. Der eine oder die mehreren zusätzlichen Kontexte 109 können benutzt werden, um den Prozessor 102 und/oder das Basisband 108 erneut zu initialisieren, indem ein zuvor gespeicherter Zustand des Computer-Systems 100 wieder hergestellt wird. Bevor das Computer-System 100 in einen Tief-Schlaf-Zustand (LP0) versetzt wird, wird z.B. ein momentaner Zustand des Computer-Systems 100 als ein Kontext 109/116 gesichert werden, so dass das Computer-System 100 schnell von einem Niedrig-Leistungs-Zustand wieder hergestellt werden kann. In einer Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Kontexten 109 in dem Speicher-Modul 118 gespeichert, so dass das Computer-System 100 in entweder einen voll-aktiven Zustand oder einen der Mehrzahl von zusätzlichen Niedrig-Leistungs-Zuständen erneut initialisiert werden kann, wo das Basisband 108 angeschaltet ist und erneut initialisiert ist, aber der Prozessor 102 abgeschaltet bzw. nicht mit Energie versorgt bleibt (z.B. LP0BB und LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustände).
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Computer-System 100 in einen Niedrig-Leistungs-Zustand versetzt werden, wenn das Computer-System 100 untätig gewesen ist oder in einen verminderte-Aktivität-Zustand eingetreten ist. Wenn das Computer-System 100 Teil eines beispielhaften Smartphones ist, kann z.B. das Computer-System 100 in einen Niedrig-Leistungs-versorgten Zustand versetzt werden, wenn das Smartphone außer für Basisband-Aktivitäten untätig ist. Wie hierin diskutiert ist, können solche Basisband-Aktivitäten periodisches Funkruf (paging) mittels des Basisbandes 108 umfassen, um Kontakt mit einem zellulären Netzwerk aufrechtzuerhalten, und Handhaben eines Sprach-Anrufs, wenn nur das Basisband 108, Speicher-Steuerung 104 und Audiomodul 112 aktiv sind. In einer exemplarischen Ausführungsform erlauben die Niedrig-Leistungs-Zustände dem Computer-System 100, bei einer niedrigeren Leistungs-Anforderung abzulaufen, und so Batterie-Lebenszeit zu bewahren und zu erweitern. In einer Ausführungsform sind Niedrig-Leistungs-versorgte Zustände für Basisband-Aktivitäten Leistungsoptimiert mit minimaler erneuter Initialisierung (z.B. werden ein USB-Port, GPU 110, Prozessor 102, unnötige I/O's und unbenötigte Teil-Systeme nicht von dem Basisband 108 benötigt und werden nicht mit Energie versorgt belassen oder werden in einem Tief-Abschalt-Modus belassen).
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Wie hierin beschrieben ist, kann in einer Ausführungsform der Kontext 109 einen Kontext für einen Niedrig-Leistungs-Zustand speichern, wo das Basisband 108 und die Speicher-Steuerung 104 mit Energie versorgt verbleiben und das Speicher-Modul 118 für das Basisband 108 durch die Speicher-Steuerung 104 zugreifbar ist. Wie hierin diskutiert ist, kann das PMC-Modul 106 Aufweck-Ereignisse und periodisches Funkruf (mit dem Ausruf-Zeitgeber 114) von Radio-Netzwerken mittels des Basisbands 108 steuern. Zum Beispiel können externe Aufweck-Ereignisse 130 von dem PMC-Modul 106 empfangen werden, was zu einer Unterbrechung irgendeines momentanen Niedrig-Leistungs-Zustandes führt.
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Ein beispielhafter diskrete Anwendung-Prozessor, gepaart mit einem integrierten Basisband:
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In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Prozessor 102 ein Anwendungs-Prozessor (AP) 102 und das Basisband 108 ist ein integriertes-Basisband-(BB)-Modul. In einer Ausführungsform teilen die AP- und BB-Module 102, 108 Speicher, Audio und Chip-globale-(z.B. Leistung bzw. Energie, Takte)-Teil-Systeme. In einem diskreten System (mit einem externen BB-Modul 108 separat von einem AP-Modul 102) kann das AP-Modul 102 in einem Tief-Schlaf (z.B. Niedrig-Leistungs-Zustand LP0) oder in einem Leicht-Schlaf (Niedrig-Energie-Zustand LP0BB/LP1BB) sein, wenn das BB-Modul 108 periodische Netzwerk-Ausruf-Ereignisse oder Sprach-Anrufe bedient, für welche das BB-Modul 108 Zugriff auf Speicher (DRAM) 118 und andere geteilte Chip-Ressourcen erfordert. In den oben beschriebenen Niedrig-Leistungs-Zuständen für das AP-Modul 102 ist das AP-Modul 102 suspendiert, DRAM 118 ist in Selbstauffrischung versetzt und Teil-Systeme können nicht auf den DRAM 118 zugreifen. Ein Haupt-OS-(z.B. Betriebs-Systeme für Computer, Laptops, Tablets und Smartphones) kann auf dem AP-Modul 102 ablaufen, während das BB-Modul 108 sein eigenes Echtzeit-Betriebs-System (RTOS) ablaufen kann. Das oben beschriebene AP-Modul 120 kann die CPU 102 sowie den Rest der Module des Computer-Systems 100 referenzieren bzw. sich darauf beziehen, während das Basisband-TeilSystem 108 ausgeschlossen ist. Mit anderen Worten kann das Computer-System 100 als der „Anwendungs-Prozessor“ bezeichnet werden.
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Niedrig-Leistungs-Zustand für integriertes Basisband-Funkruf (paging) (LPOBB):
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Von einer Haupt-OS-Perspektive kann ein Computer-System 100, wie etwa ein System-auf-Chip, in einen Tief-Schlaf (LP0) versetzt werden, wenn das Computer-System 100 in einem Untätigkeits-Zustand (suspendiert) ist. Damit das Basisband-Modul 108 in der Lage ist, periodische Ausruf-Ereignisse (paging events) (welche nicht erfordern, dass der Prozessor 102 oder das Betriebs-System auf dem Prozessor 102 ablaufen) zu bedienen, muss das Basisband-Modul 108 auf den gemeinsam benutzten bzw. geteilten (shared) DRAM 118 zugreifen, welcher nicht zugreifbar ist, wenn das Computer-System 100 in den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand versetzt wird. In dem LP0-Niedrig-Leistungs-Zustand ist das meiste der System-Leistung ausgeschaltet, außer dem Speicher-Modul 118 (welches in einem Selbstauffrischungs-Modus ist, um seinen Status zu halten) und dem PMC-Modul 106 (welches mittels einer immer-an-Energie-Schiene mit Energie versorgt ist), welches System-Aufweck-Ereignisse überwacht und System-Aufwecken für eine Energie-effiziente Re-Initialisierung optimal in Folge bringt, wenn Aufweck-Ereignisse empfangen sind.
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Exemplarisches Basisband-Modul 108 Ausruf-Periodizität kann von einem Bruchteil einer Sekunde bis zu einigen Sekunden in Dauer rangieren, abhängig von dem Netzwerk-Typ. Ein volles-Computer-System 100 Aufwecken (wake) (von LP0 auf Haupt-Betriebs-System-Wiederherstellen) kann hunderte von Millisekunden brauchen. So wird ein Aufwecken des Computer-Systems 100, um Basisband-Funkruf zu bedienen, Energie-ineffizient sein und kann das Computer-System 100 daran hindern, in den LPO-Zustand zu gehen (aufgrund zu langer LP0-Eintritt+Austritt-Latenzen).
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Um in der Lage zu sein, Basisband-Ausruf (paging)-Ereignisse zu bedienen und mittlere Wartezeiten für LP0-Eintritt und -Austritt zu minimieren, kann ein LP0-„Popup“-Niedrig-Leistungs-Zustand (bezeichnet als LP0BB) benutzt werden. Wenn das System 100 in einem LP0-Niedrig-Energie-Zustand ist und das Basisband 108 bereit ist, Netzwerk-Funkruf durchzuführen, können das Basisband 108 und Speicher-Steuerung 104 hochgefahren bzw. mit Energie versorgt werden (powered up) und mit einem Kontext erneut initialisiert werden, welcher in dem Immer-an-auf-Die-Kontext-Speicher 116 gespeichert ist (welcher zuvor gesichert ist bei einem Kalt-Start oder dynamisch vor jedem LP0-Niedrig-Leistungs-Zustands-Eintritt gesichert ist). Wie hierin diskutiert ist, kann, sobald der Auf-Die-Kontext die Speicher-Steuerung 104 erneut initialisiert hat, der Kontext 109, welcher in dem Speicher 118 gespeichert ist, zugegriffen werden, um die erforderliche erneute Re-Initialisierung für den LP0BB-Niedrig-Leistungs-Zustand zu vollenden. Wenn das Basisband-Ausruf-Ereignis vollendet ist (was einige 10 Millisekunden dauern kann), dann kann das System 100 zurück in den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand gehen oder das System 100 kann auf einen aktiven Zustand aufwecken (wenn ein System-Aufweck-Ereignis während LP0BB empfangen ist). Der LPOBB-Zustand ist unsichtbar für das Haupt-OS (in anderen Worten von der Perspektive des Haupt-OS, bleibt das System 100 in dem LP0-Niedrig-Leistungs-Zustand und weckt in den aktiven Zustand auf, wenn ein Computer-System- 100 -Aufweck-Ereignis empfangen ist).
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Wie es hierin beschrieben ist, wird die Energie-Steuerung 104 hochgefahren (powered up) und re-initialisiert, so dass das Basisband 108 fähig ist, auf den gemeinsam benutzten DRAM 108 zuzugreifen (selbst wenn der Prozessor heruntergefahren verbleibt). Um die LP0-zu-LP0BB-Latenz und die Leistungs- und Logik-Erfordernisse für den LP0BB-Niedrig-Leistungs-Zustand zu vermindern, kann eine separate sekundärer-Speicher-Steuerung oder ein direkter Pfad in den Speicher-Steuerungs-DRAM-Sequenzierer benutzt werden, um auf den DRAM während eines Ausruf-Ereignisses zuzugreifen (was einen kleineren Kontext erfordern wird, somit die LP0-zu-LP0BB-Latenz vermindernd, und die Energie- und Logik-Erfordernisse vermindernd).
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Der oben beschriebene LPOBB-Zustand kann zum Bedienen von Basisband-Modul 108-Ausruf-Ereignissen benutzt werden. Aber der LP0BB-Zustand kann auch benutzt werden, irgendeine andere Basisbandfunktion zu bedienen, welche Zugriff auf den Speicher 108 erfordert, aber keine Haupt-Betriebs-System-Dienste erfordert.
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Niedrig-Leistungs-Zustand für Sprach-Anruf (LP1BB):
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Zum Durchführen eines beispielhaften Sprach-Anrufs erfordert das Basisband-Modul 108 das Computer-System 100, insbesondere den Prozessor 102 und Haupt-OS, um den Anruf aufzusetzen. Aber sobald der Anruf aufgesetzt ist, erfordert das Basisband-Modul 108 nicht die Haupt-OS-Dienste, um den Anruf fortzusetzen. Das Basisband-Modul 108 erfordert nur das Audiomodul 112 und Speicher-Teilsysteme (welche das DRAM-Speicher-Modul 118 und die Speicher-Steuerung 104 umfassen).
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Wenn es keine andere Aktivität für das Computer-System 100 gibt, dann wird das Computer-System 100 nach dem Sprach-Anruf-Aufsetzen untätig sein. In solch einem Fall wird das Haupt-OS nach dem Anruf-Aufsetzen untätig sein und daher kann das Computer-System 100 in einen „leichten“ Schlaf (als LP1BB bezeichnet) versetzt werden, in welchem Audio 112 und Speicher-Teil-Systeme 104, 118 aktiv sind, aber der Rest des Computer-Systems 100 in einem Niedrigere-Leistungs-Zustand ist. Von der Perspektive des Haupt-OS wird das Computer-System 100 suspendiert. Das Computer-System wird aufgeweckt, wenn ein Computer-System-Aufweck-Ereignis (was Haupt-OS-Dienste erfordert) empfangen ist.
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Bei der Vollendung des Sprach-Anrufs erfordert das Basisband 108 das Haupt-OS, um den Sprach-Anruf zu terminieren. So kann bei Beendigung des Sprach-Anrufs das Basisband 108 eine Computer-System-Weck-Unterbrechung erzeugen, was dazu führt, dass das Computer-System 100 zu dem aktiven Zustand zurückkehrt.
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Der oben beschriebene LP1BB-Zustand kann zum Bedienen der oben beschriebenen BB-Moduls-108-Sprach-Anrufe benutzt werden. Aber in einer beispielhaften Ausführungsform kann der LP1BB-Zustand auch benutzt werden, irgendwelche anderen Basisband-Funktionen zu bedienen, welche Zugriff auf Computer-System-Teil-Systeme erfordern, aber das Basisband 108 wird diese Funktion mit einer Computer-System-Aufweck-Unterbrechung terminieren (so bleibt das Computer-System 100 nicht in dem LP1BB-Zustand). Wie hierin diskutiert ist, kann das Computer-System 100 in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand versetzt werden, wenn z.B. das Basisband aktiv ist, ein Netzwerk aus- bzw. anzurufen, wenn das Computer-System 100 in einen Niedrig-Leistungs-Zustand anstatt in LPO eintritt.
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Individuelle System-Leistungs-Zustände und ihr Eintritt/Austritt:
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Aktiv:
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In einer exemplarischen Ausführungsform ist ein aktiver Zustand ein Zustand, wo das System 100 unter interner Steuerung läuft und die CPU 102, Geräte und System-Takte sind dynamisch skaliert, mit voller Funktionalität verfügbar.
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LP1BB:
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Von der Perspektive des Haupt-OS ist während des LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustands das Computer-System 100 untätig. Alle CPUs 102 sind Leistungs-gated und die CPU-Schiene (rail) (externe Energie-Quelle) ist abgeschaltet. DRAM 118 ist nicht in einem Selbstauffrischungs-Zustand. Alle Computer-Systeme-100-Leistungs-Gate-fähigen-Einheiten sind Leistungs-gated. Aufweck-Ereignisse (wake events) (einschließlich Unterbrechungen) sind möglich. Einige Geräte auf dem Computer-System 100 können verfügbar sein. Das Basisband 108 kann Netzwerk-Ausruf-Ereignisse verarbeiten oder Sprach-Anrufe handhaben. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand ein Zustand in einem Kontinuum von LP1XX-Niedrig-Leistungs-Zustände, wobei andere LP1XX-Niedrig-Leistungs-Zustände für Audiofälle genutzt werden können, wo BB nicht erfordert ist, aktiv zu sein.
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LP0:
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Der Tief-Schlaf-LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand, in welchem aufgrund einer Inaktivitäts-Auszeit eingetreten werden kann, fährt die Energie-Zufuhr zu dem Prozessor 102 und allen anderen Teil-Systemen in dem Computer-System 100 herunter. Das System 100 ist suspendiert und der DRAM 118 ist in einer Selbstauffrischung. Beides, die CPU 102 und die System 100-Energie-Schienen (power rails) sind AUS. Aufweck-Ereignisse (einschließlich USB) sind möglich. Die I/O-Felder (PADs) sind abgeschaltet außer Felder, welche Aufweck-Ereignisse überwachen.
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LP0BB:
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Wie hierin diskutiert ist, wird in den LP0BB-Niedrig-Leistungs-Zustand für periodisches Netzwerk-Funkruf mittels des Basisbandes 108 eingetreten. Von dem Sichtpunkt des Haupt-OS, welches auf dem Prozessor 100 abläuft, ist das System 100 noch in einem LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand. Der Speicher 118 ist für das Basisband 108 durch die erneut initialisierte Speicher-Steuerung 104 zugreifbar. In dem LP0BB-Leistungs-Zustand ist die System-100-Schiene AN und die Prozessor-102-Schienen sind AUS. Ferner sind System-100 PG-Partitionen leistungs-gated und Aufweck-Ereignisse (einschließlich USB) sind möglich.
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Auswählen eines von drei Niedrig-Leistungs-Zuständen: LP0, LP0BB und LP1BB:
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Der LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand ist der niedrigste-Leistungs-Sicherungs-Zustand. Der LP0BB-Niedrig-Leistungs-Zustand ist ein Niveau, wo Netzwerk-Funkruf mittels des Basisbandes 108 stattfinden kann. Der LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand ist ein Niveau, wo mehr Basisband-108-Funktionalität ausgeführt werden kann (wie etwa ein Handhaben eines Sprach-Anrufs).
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Wie hierin diskutiert ist, detektiert das Haupt-OS-System Untätigkeits-Bedingungen, welche das System-Suspendieren auslösen. Die PMC 106 bestimmt, ob in LP0 oder LP1BB (basierend auf Basisband 108-Aktivität) einzutreten ist. Von der Perspektive des Haupt-OS ist das System 100 suspendiert. Wenn das Basisband 108 untätig ist, kann die Niedrig-Leistungs-Zustands-Auswahl zu LP0 voranschreiten. In einer Ausführungsform, wenn es ein Funkruf oder ein imminentes Funkruf mit dem Basisband 108 gibt, wird Eintritt in LP0 verzögert. In einer beispielhaften Ausführungsform gibt es eine Funkruf-Auszeit (z.B. eine LP0-Verzögerung für einen Ausruf-Fall kann nach oben begrenzt sein (30 ms), um sicherzustellen, dass der Prozessor nicht Warten anhält). Nach einer Auszeit kann die PMC 106 zu LP1BB-Eintritt fortschreiten (wenn der Speicher 118 noch geflaggt ist (flagged), wie erfordert ist oder wie bald zu erfordern ist). In einer anderen Ausführungsform kann nach der Auszeit der Niedrig-Leistungs-Zustand abgebrochen werden und das System 100 zu einem aktiven Zustand zurückgekehrt werden. Wenn ein Sprach-Anruf empfangen worden ist, wird das System 100 in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand eintreten. Wie hierin diskutiert ist, ist das Audio-Modul 112 auch während Sprach-Anrufen erfordert.
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LPO-Eintritt/Austritt:
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Eintritt in den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand kann passieren, nachdem eine Herunterfahr-Ordnung mittels des Haupt-OS des Computer-Systems 100 initiiert worden ist. Als Teil der Herunterfahr-Prozedur werden die meisten der externen Schnittstellen in die Untätigkeits-Zustände bzw. Bedingungen versetzt. Das Haupt-OS stellt sicher, dass die I/O-Felder, welche während des LP0-Niedrig-Leistungs-Zustandes aktiv verbleiben müssen, identifiziert werden. Das Haupt-OS muss auch sicherstellen, dass LP0-Aufweck-Bedingungen korrekt programmiert sind. Eine Aufweck-Maske und Aufweck-Niveau sollte erwartete Aufweck-Ereignisse wiederspiegeln.
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LP0-Eintrag:
Tabelle 1
| Schritte für LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand-Eintritt: |
| 1. | Wenn Sprach-Anruf gehe zu LP1BB, sonst fahre fort. |
| 2. | Sichere System-Takt-Konfigurationen in DRAM |
| 3. | Setze Schiene-Spannungen auf nominal |
| 4. | Lösche Zwischenspeicher |
| 5. | Schreibe CPU-Kontext an DRAM heraus. |
| 6. | Prüfe ob BB untätig ist oder ein Funkruf-Ereignis. |
| 7. | Deaktiviere Speicher-Status (wenn BB untätig ist). |
| 8. | Versetzte den DRAM in Selbstauffrischungs-Modus. |
| 9. | Schalte die Prozessor-Schiene aus. |
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Wie in Tabelle 1 illustriert ist, kann, wenn das Haupt-OS eine System-Untätigkeits-Bedingung detektiert, ein System-Suspendier-Ereignis ausgelöst werden. In einem ersten Schritt werden die Aktivitäten des Basisband-Moduls 108 bestimmt. Wenn es einen aktiven Sprach-Anruf gibt, dann wird LP0-Eintritt abgebrochen und es wird stattdessen in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand eingetreten, anderenfalls wird Eintritt in LP0 fortfahren. In einem zweiten Schritt werden System-Takt-Konfigurationen in Speicher 118 gesichert. In einem dritten Schritt werden System-Spannungen auf nominal gesetzt. In einem vierten Schritt werden Prozessor-Zwischenspeicher gelöscht (flushed). In einem fünften Schritt wird ein Kontext 109 zur Speicherung in den Speicher 118 herausgeschrieben. In einem sechsten Schritt wird, wenn das Basisband 108 aktiv ist, Eintritt in LP0 verzögert. Nach der Verzögerung wird, wenn es eine Funkruf-Auszeit gibt, der LP0-Eintritt abgebrochen und es wird in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand eingetreten (oder das System 100 wird in einen aktiven Zustand zurückkehren). In einem siebten Schritt wird ein Speicher-Status deaktiviert. In einem achten Schritt wird der Speicher 118 in einen Selbstauffrischungs-Modus versetzt. Schließlich werden in einem neunten Schritt die Prozessor-Schienen abgeschaltet.
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LP0-Austritt: LP0 => LP0BB, oder LPO => Aktiv:
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Das System 100 kann von dem LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand aufwachen, wenn ein oder mehr Aufweck-Ereignisse auslösen. In einer Ausführungsform kann ein Aufweck-Ereignis entweder eine Änderung in einem Spannungs-Pegel oder ein Puls auf einem eines Satzes von spezifizierten Stiften, eine USB-Weck-Bedingung, oder eine Feststellung einer Unterbrechung sein. Ein Weck-Ereignis (wake-event) kann auch eine Interaktion durch einen Benutzer umfassen, welcher das Computer-System veranlasst, aufzuwachen. In einer Ausführungsform überwacht Aufweck-Logik in der PMC 106 den Zustand eines programmierbaren Satzes von Aufweck-Bedingungen und startet auf eine Detektion von Aufweck-Bedingungen hin eine Folge von Aktionen, welche für LP0-Austritt erfordert sind.
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LP0-Wecken:
Tabelle 2
| Schritte für LPO-Niedrig-Leistungs-Status-Austritt: |
| 1. | System-Leistungs-Anfrage ist an PMC festgestellt. |
| 2. | Ausführung von Hochstart-ROM. |
| 3. | Bringe DRAM aus dem Selbstauffrischungs-Modus heraus. |
| 4. | CPU-Schiene-Herauffahren (power up) |
| 5. | Stelle Prozessor-Kontext wieder her. |
| 6. | Haupt-OS/Treiber-Wiederherstellung beginnt. |
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Wie in Tabelle 2 illustriert ist, kann, wenn eine Niedrig-Leistungs-Zustands-Unterbrechung empfangen worden ist, oder einige andere Aufweck-Ereignisse detektiert worden sind, das Computer-System 100 die Schritte ausführen, welche in Tabelle 2 illustriert sind. In Schritt 1 wird eine Computer-System- 100 -Leistungs-Anfrage an die PMC 106 behauptet bzw. festgestellt (asserted). In Schritt 2 fährt das System von einem Hochfahr- (boot) -ROM hoch. In Schritt 3 wird der Speicher 118 aus einem Selbstauffrischungs-Modus herausgebracht. In Schritt 4 wird die Prozessor-102-Leistungs-Schiene(n) mit Energie versorgt. In Schritt 5 wird der Prozessor-Kontext wieder hergestellt (z.B. mit dem initialen Kontext 116, welcher in dem Immer-An-Die-Speicher gespeichert ist, und dem Kontext 109, welcher in dem Speicher 118 gespeichert ist). Schließlich beginnt in Schritt 6 ein Haupt-OS/Treiber-Wiederherstellen.
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LP1BB-Eintritt/ Austritt:
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Der LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand kann eingetreten werden, wenn es keine Prozessor-102-Aktivität gibt und keine (oder minimale) Geräte-Aktivität. In diesem Niedrig-Leistungs-Zustand ist der Speicher 118 aktiv (nicht in Selbstauffrischung versetzt), die Prozessor-102-Schiene ist ausgeschaltet und alle Teil-Systeme in dem Computer-System 100 sind Leistungs-gated, welche Leistungs-gated sein können. Eine Flusssteuerung und eine Unterbrechungs-Steuerung in der PMC 106 sind aktiv. In einer exemplarischen Ausführungsform kann das System in den LP1BB von einem sicheren Modus eintreten und austreten, wobei die CPU 102 von einem Zurücksetzen in einen sicheren Modus herauskommt.
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LP1BB-Eintritts-Sequenz:
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In einer exemplarischen Ausführungsform beginnt, nachdem das Haupt-OS eine System-Untätigkeits-Bedingung detektiert und eine System-Suspendierung auslöst, ein Eintritt in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand (für ein aktives Basisband 108). In einem ersten Schritt wird eine Bestimmung gemacht, ob das Basisband 108 beschäftigt ist oder nicht (z.B. mit einem Sprach-Anruf oder anderen LP1BB-Eintritts-Bedingungen). Wenn das Basisband 108 inaktiv ist, wird ein Eintritt in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand abgebrochen und das System 100 wird in den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand versetzt. Wenn das Basisband 108 aktiv ist, setzt sich Eintritt in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand fort und ein Kontext 109 ist in DRAM 118 gesichert (so dass auf ein Zurückkehren in den aktiven Zustand hin das Computer-System 100 in seinen vorherigen Zustand erneut Initialisieren kann). Der LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustands-Eintritt schließt durch ein Abschalten des Prozessors 102 und anderer unbenötigter Teil-Systeme, welche nicht während Basisband-Aktivitäten 108 benutzt werden, so dass der LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand Energieeffizient sein wird.
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LP1BB-Austritts-Sequenz:
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Wenn LP1BB-Weck-Ereignisse detektiert sind, wird die PMC 106 beginnen, den Prozessor 102 einzuschalten. In einer Ausführungsform detektiert ein Fluss-Detektor ein oder mehrere Weck-Ereignisse und fragt die PMC 106 an, den Prozessor 102 anzuschalten. Während Serien-Schritten beginnt der Prozessor 102 Ausführung von einem Rücksetz-Vektor, Phasenregelkreise (phase-lock-loops) werden aktiviert, der Kontext 109 in dem Speicher 118 wird wieder hergestellt (z.B. der Kontext 109 für erneute Initialisierung des Computer-Systems 100 in den aktiven Zustand) und schließlich übernimmt das Haupt-OS Steuerung des Computer-Systems 100.
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Niedrig-Energie-Zustand-Eintritt/Austritt für ein Computer-System mit einem integrierten Basisband:
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2 illustriert ein exemplarisches Zustands-Diagramm, welches eine Mehrzahl von möglichen Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System 100 illustriert. In einem aktiven Zustand 202 ist das Computer-System 100 vollständig aktiv und alle Teil-Systeme sind mit Energie versorgt. Wie in 2 illustriert ist, wird, wenn ein System-Untätigkeits-Ereignis bestimmt worden ist, der Zustand von dem aktiven Zustand 202 zu einem LP0/1BB-Stufungs-Zustand 204 übergehen. Wie hierin diskutiert ist, bereitet der LP0/1BB-Stufungs-Zustand 204 das Computer-System 100 zum Eintritt in einen eines Tief-Schlaf-Niedrig-Leistung-Zustand (LP0) oder einen Basisband-aktiven-Niedrig-Leistungs-Zustand (LP1BB) vor, abhängig davon, ob das Basisband 108 aktiv ist (wie etwa während eines Sprach-Anrufs, einer aktiven Wi-Fi-Verbindung oder eines momentanen Netzwerk-Ausruf-Ereignisses). Wie hierin diskutiert ist, kann der Tief-Schlaf, Niedrig-Leistung-(LPO)-Zustand 206 den Prozessor 102 und die Computer-System-100-Energie-Versorgungs-Schienen herunterfahren (um andere Teil-Systeme herunterzufahren), und das Speicher-Modul 118 in Selbstauffrischung versetzen. Wie hierin diskutiert ist, bleibt nur das PMC-Modul 106 während des LP0-Niedrig-Leistungs-Zustandes angeschaltet. Wie hierhin diskutiert ist, schaltet der Basisband-aktive-Niedrig-Leistungs-(LP1BB)-Zustand 208 den Prozessor 102 aus und Leistungs-Gatet (power-gates) alle Leistungs-gatebaren Teil-Systeme des Computer-Systems 100, während das Basisband 108 und die Speicher-Steuerung 104 angeschaltet gelassen werden. Das Speicher-Modul 118 verbleibt angeschaltet und zugreifbar für das Basisband 108 durch die Speicher-Steuerung 104. Wie auch hierin diskutiert ist, ist, wenn die Speicher-Steuerung 104 erneut initialisiert ist für den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand, die Speicher-Steuerung 104 optimal für nur das Basisband 108 konfiguriert (z.B. kann eine niedrigere Frequenz ausgewählt werden und keine Vermittlungs-Logik (arbitration logic) zum Handhaben von sowohl dem Basisband 108 und dem Prozessor 102 ist notwendig). Wenn das Basisband 108 aktiv ist, wird das Zustands-Diagramm von dem LP0/1BB-Stufungs-Zustand 204 zu dem LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand 208 übergehen. Wenn aber das Basisband 108 untätig ist, wird das Zustands-Diagramm von dem LP0/1BB-Stufungs-Zustand 204 zu dem Tief-Schlaf-Niedrig-Leistungs-Zustand (LP0) 206 übergehen.
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Wie in 2 illustriert ist, wird, wenn das Computer-System 100 in dem LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand 208 ist und das Basisband 108 untätig wird oder eine Unterbrechung empfangen worden ist, das Computer-System 100 von dem LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand 208 in den aktiven Zustand 202 übergehen. Wenn das Basisband 108 untätig wird, kann in einer Ausführungsform das Basisband 108 die PMC 106 mit einem Untätigkeits-Signal benachrichtigen. Wie auch in 2 illustriert ist, wenn das Computer-System 100 in dem Tief-Schlaf, Niedrig-Leistungs-(LPO)-Zustand 206 ist und ein externes Weck-Ereignis empfangen ist, wird das Computer-System zurück in den aktiven Zustand 202 übergehen. In einer Ausführungsform kann ein Niedrig-Leistungs-Zustand unterbrochen werden, wenn andere Teil-Systeme in dem Computer-System 100 aktiviert zu werden benötigen, wie etwa während Benutzer-Interaktionen (z.B. Sprach-Anruf-Initiierung oder -Ende, oder wenn Geräteknöpfe niedergedrückt werden).
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Wie auch in 2 illustriert ist, wird, wenn das Computer-System 100 in dem Tief-Schlaf, Niedrig-Leistungs-(LPO)-Zustand 206 ist, und ein Basisband-Ausruf- oder Weck-Ereignis auftritt, das Computer-System 100 von dem LPO-Zustand 206 zu einem Basisband-Funkrufden-Niedrig-Leistungs-LPOBB-Zustand 210 übergehen. In dem LPOBB-Zustand 210 wacht das Basisband 108 auf und führt periodische Funkruf-Aktivitäten durch. Wenn die periodischen Funkruf-Aktivitäten vollendet sind, wie in 2 illustriert ist, geht das Zustands-Diagramm zurück zu dem LPO-Zustand 206. Mit anderen Worten wird, periodisch, das Computer-System 100 von dem LPO-Zustand 206 aufgeweckt, um Funkruf-Dienste in dem LPOBB-Zustand 210 durchzuführen und dann zu dem LPO-Zustand 206 zurückkehren. Wie auch in 2 illustriert ist, wenn ein Sprach-Anruf empfangen ist oder ein anderes Weck-Ereignis initiiert ist, während in dem LPOBB-Zustand 210, geht das Zustands-Diagramm zurück zu dem aktiven Zustand 202. Während des nachfolgenden Sprach-Anrufs oder anderer Basisband-Aktivität kann das Computer-System 100 auswählen, in einen Niedrig-Leistungs-Zustand einzutreten und in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand überzugehen, wie hierin beschrieben ist.
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3 illustriert Schritte zu einem Computer-implementierten Prozess zum Übergehen zwischen verschiedenen Niedrig-Leistungs-Zuständen für ein Computer-System 100, wie mittels eines PMC-Moduls 106 gemanaged ist. In Schritt 302 von 3 tritt ein System-Untätigkeits-Ereignis auf oder ist detektiert worden. In Schritt 304 von 3 wird das Computer-System 100 in den LP0/LP1BB-Stufungs-Vorbereitung (staging preparation) eintreten. Wie es hierin diskutiert ist, bereitet die LP0/LP1BB-Stufungs-Vorbereitung das Computer-System 100 zum Eintritt in einen von einigen Niedrig-Leistungs-Zuständen abhängig davon vor, ob ein Basisband 108 aktiv ist. Wie hierin diskutiert ist, kann, wenn es Basisband-108-Aktivitäten während einer System-Untätigkeits-Periode gibt, das Computer-System 100 in den LP1BB-Zustand eintreten, wo das Basisband 108 aktiv verbleibt und Zugriff auf ein Speicher-Modul 118 behält. Wenn es keine Basisband-108-Aktivitäten gibt, kann das Computer-System 100 in einen tieferen, Niedrig-Leistungs-Zustand (LP0) versetzt werden und periodisch aufgeweckt werden, damit das Basisband 108 Netzwerk-Ausrufe durchführt, bis ein Weck-Ereignis detektiert ist oder eine Unterbrechung empfangen ist.
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In Schritt 306 von 3 wird eine Bestimmung gemacht, ob es Basisband-Aktivitäten während einer System-Untätigkeit gibt. Wenn das Basisband aktiv ist, wird der Prozess zu Schritt 308 von 3 fortschreiten. In Schritt 308 von 3 wird das Computer-System 100 in LP1BB eintreten, einen Niedrig-Leistungs-Zustand, wobei das Basisband 108 aktiv verbleibt. Wenn das Basisband untätig ist, wird der Prozess zu Schritt 310 von 3 fortschreiten. In Schritt 310 von 3 wird Computer-System 100 in LP0 eintreten, einen Tief-Schlaf, Niedrig-Leistungs-Zustand für das gesamte Computer-System 100. Wenn jedoch ein Weck-Ereignis (oder Unterbrechung) empfangen worden ist (das System ist nicht länger untätig) während Schritt 306 von 3, wird der Prozess zu Schritt 314 von 3 fortschreiten. In Schritt 314 von 3 bricht das Computer-System 100 irgendeinen momentanen Niedrig-Leistungs-Zustand (LP0 oder LP1BB) oder irgendwelche Vorbereitungen, in einen Niedrig-Leistungs-Zustand einzutreten, ab und kehrt zu einem aktiven Zustand zurück.
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Nach Eintreten in den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand in Schritt 308 von 3 wird der Prozess zu Schritt 312 von 3 fortschreiten. In Schritt 312 von 3 wird eine Bestimmung gemacht, ob ein Aufweck-Ereignis (oder Unterbrechung) empfangen worden ist. Wenn ein Weck-Ereignis nicht empfangen worden ist, wird der Prozess zurück zu Schritt 308 von 3 übergehen und in dem LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand verbleiben. Wenn jedoch ein Weck-Ereignis empfangen worden ist, wird der Prozess zu Schritt 314 von 3 übergehen und den LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand abbrechen. Mit anderen Worten kann das Computer-System 100 in dem LP1BB-Niedrig-Leistungs-Zustand von Schritt 308 von 3 verbleiben, bis ein Weck-Ereignis oder eine Unterbrechung empfangen worden ist oder detektiert worden ist.
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Nach Eintreten in den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand von Schritt 310 von 3 wird der Prozess zu Schritt 316 von 3 fortschreiten. In Schritt 316 von 3 wird eine Bestimmung gemacht, ob ein Funkruf-Ereignis oder ein Weck-Ereignis detektiert worden ist. Wenn ein Weck-Ereignis empfangen worden ist und/oder detektiert worden ist, wird der Prozess zu Schritt 314 von 3 fortschreiten und den LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand abbrechen. Wenn ein Funkruf-Ereignis empfangen oder detektiert worden ist, wird der Prozess zu Schritt 318 von 3 fortschreiten. Wenn weder ein Weck-Ereignis noch ein Funkruf-Ereignis empfangen oder detektiert worden ist, dann wird der Prozess zurück zu Schritt 310 von 3 übergehen und den LP0-Niedrig-Leistungs-Zustand fortsetzen. Mit anderen Worten kann das Computer-System 100 in dem LPO-Niedrig-Leistungs-Zustand von Schritt 310 verbleiben, bis ein Weck-Ereignis oder ein periodisches Funkruf-Ereignis auftritt. In Schritt 318 von 3 wird das Computer-System 100 in einen Basisband-aktiven-Niedrig-Leistungs-Zustand (LP0BB) für Funkruf-Aktivitäten eintreten. Wenn die Funkruf-Aktivitäten vollenden, wird der Prozess zurück zu dem Niedrig-Leistungs-LPO-Zustand von Schritt 310 von 3 übergehen. In einer Ausführungsform, wie hierin diskutiert ist, kann ein Funkruf-Zeitnehmer (paging timer) in PMC 106 benutzt werden, um die periodischen Funkruf-Intervalle zu bestimmen.
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Alternatives Computer-System mit integriertem Basisband:
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4 illustriert ein beispielhaftes Computer-System 400, welches ähnlich zu Computer-System 100 von 1 ist; Computer-System 400 weist jedoch, wie hierin diskutiert ist, eine dedizierte sekundärer-Speicher-Steuerung 440 auf, welche ein Basisband 408 mit einem Speicher-Modul 418 während Niedrig-Leistungs-Zuständen verbindet. Wie in 4 illustriert ist, weist das Computer-System 400 einen Prozessor 402 auf, welcher mit einer Speicher-Steuerung 404, zumindest einer Grafik-Verarbeitungs-Einheit 410, einem Audio-Modul 412 und einem PMC-Modul 406 gekoppelt ist. 4 illustriert auch ein Basisband-Modul 408, welches mit dem PMC-Modul 406, dem Audio-Modul 412, der Speicher-Steuerung 404 und der sekundärer-Speicher-Steuerung 440 gekoppelt ist. Ein Lautsprecher 420 und Mikrofon 422 sind auch mit dem Audio-Modul 412 gekoppelt.
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In einer exemplarischen Ausführungsform ist, während eines aktiven Zustands, das Basisband 408 mit dem Speicher-Modul 418 durch die Speicher-Steuerung 404 gekoppelt. Während eines Niedrig-Leistungs-Zustandes kann das Basisband 408 mit dem Speicher-Modul 418 durch die sekundärer-Speicher-Steuerung 440 gekoppelt sein. Wie in 4 illustriert ist, ist die sekundärer-Speicher-Steuerung 440 eine dedizierte Speicher-Steuerung 440 für das Basisband 408 und als solches erfordert sie weniger Leistung als die primärer-Speicher-Steuerung 404. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die sekundärer-Speicher-Steuerung 440 für das Basisband 108 optimiert.
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Obwohl gewisse bevorzugte Ausführungsformen und Verfahren hierin offenbart worden sind, wird es von der vorangehenden Offenbarung für die Fachleute in der Technik ersichtlich sein, dass Variationen und Modifikationen solcher Ausführungsformen und Verfahren gemacht werden können, ohne von dem Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung nur zu dem Ausmaß begrenzt ist, welcher mittels der angehängten Ansprüche erfordert ist, und die Regeln und Prinzipien von anwendbarem Gesetz.
