DE112012005223B4

DE112012005223B4 - Energiemanagement des Displaycontrollers

Info

Publication number: DE112012005223B4
Application number: DE112012005223.4T
Authority: DE
Inventors: Chin Seng Lu; Pei Jin Lim; Lee Teck Henry Lim; Kevin Guan Ming Wee
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: WO2013090584A1; CN104115210A; CN104115210B; DE112012005223T5; TWI561968B; US20140218350A1; TW201331749A

Abstract

Anzeigecontroller, umfassend mehrere Systemkomponenten, darunter mindestens ein Konfigurationsregister, wobei der Anzeigecontroller dazu eingerichtet ist, eine oder mehrere Systemkomponenten die während einer vertikalen Austastlücke (VBI) nicht benötigt werden, mit Ausnahme des Konfigurationsregisters, für einen Teil der vertikalen Austastlücke abzuschalten, um Energie zu sparen, wobei der Teil gegenüber der vertikalen Austastlücke zeitlich verkürzt ist und Overhead berücksichtigt, welcher mit Verwaltungsfunktionen und Speicherlatenz verknüpft ist, die mit dem Empfang eines ersten Pakets von Pixeln für ein Einzelbild verbunden ist, das während einer nächsten aktiven Periode decodiert werden soll.

Description

STAND DER TECHNIK
Anzeigefelder, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigen (LCD), digitale lichtverarbeitende (DLP)-Anzeigen und Plasmaanzeigen, werden in vielen Systemen und Plattformen eingesetzt. Anzeigefelder umfassen mehrere einzelne Pixel, die für die Auflösung der Anzeige sorgen (z. B. 320×240, 640×480, 800×600, 1024×768). Ein Bild (Einzelbild) wird Pixel für Pixel in die Anzeige geschrieben. Die Pixel werden mit einer Rate geschrieben, die so hoch ist, dass das menschliche Auge nicht die Pixel-für-Pixel-Änderungen feststellen kann. Nachdem ein Bild in die Anzeige geschrieben wurde, gibt es eine Wartezeit, die vertikale Austastlücke (VBI), bevor das nächste Bild über das aktuelle Bild geschrieben wird. Eine Hintergrundbeleuchtung wird verwendet, um die Bilder, die in die Anzeige geschrieben wurden, zu beleuchten, so dass sie betrachtet werden können.
Ein Anzeigecontroller holt Pixeldaten für ein Einzelbild aus dem Speicher und decodiert die Pixeldaten, um die Werte der Ausgabepixel für die Anzeige zu bestimmen, und sendet diese Werte an die Anzeige. Der Anzeigecontroller ist die ganze Zeit über an. Während der VBI verarbeitet der Anzeigecontroller aktiv keine Pixel (ist im Leerlauf). Die VBI kann einen großen Prozentsatz der Zeit ausmachen, je nach der Anzeigeauflösung, der Bildwiederholfrequenz der Anzeige (z. B. 60 Hz, 120 Hz) und des Pixeltaktes (z. B. 25 MHz, 100 MHz). Dementsprechend kann während eines großen Prozentsatzes der Zeit der Anzeigecontroller in Betrieb sein, auch wenn er im Leerlauf ist. Solch eine Anordnung verbraucht unnötigerweise übermäßig viel Energie.
Die Energieeffizienz wird zunehmend wichtiger, besonders in eingebetteten Systemen, wie zum Beispiel bei mobilem Internetzugang (MID) und Fahrzeug-Infotainment (IVI). Diese Systeme nutzen eine Batterie zur Versorgung mit Energie, daher entleert übermäßige Energienutzung unnötigerweise die Batterie und verringert die Batteriegebrauchsdauer und dementsprechend die Betriebsdauer der Vorrichtung.
Aus US 2010/0289945 A1 ist ein System zum Energiesparen einer Anzeigevorrichtung bekannt, welches einen integrierten Schaltkreis aufweist, wobei der Schaltkreis eine Eingabeschnittstelle umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen audio-video Datenstrom mit einem Videosignal und Zeitinformationen zu empfangen. Darüber hinaus umfasst das System einen Zeitextraktionsschaltkreis, der Austastlücken in dem Videosignal feststellen kann. Während der Austastlücke wird ein Energiesparmodus geschaltet. Aus US 2007/0296661 A1 ist ein LCD-Display bekannt, bei dem die Spannungen der Source-Leitungen während der Austastlücke auf einem einheitlichen Potential gehalten werden, um Potentialschwankungen zu vermeiden. Aus US 7,916,956 B1 ist ein Verfahren zur Entschlüsselung von Bilddaten und anderen Signalen von einer Benutzerschnittstelle bekannt, welches den Datenaustausch zwischen einem Host und seinen Subsystemen effizienter gestalten soll.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ziele und Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung erkennbar; dabei gilt:
1 illustriert auf hoher Ebene ein Blockdiagramm eines Systems, um Inhalt für einen Nutzer optisch darzustellen.
2 illustriert ein als Beispiel dienendes Zeitdiagramm der Operationen eines Anzeigecontrollers;
3 illustriert mehrere als Beispiel dienende Zeitablaufdiagramme des Anzeigecontrollers, der für einen definierten Teil der VBI ausgeschaltet wird, gemäß einer Ausführungsform.
4A illustriert ein als Beispiel dienendes funktionelles Blockdiagramm eines Systems zum Steuern des Energiezustandes eines Anzeigecontrollers gemäß einer Ausführungsform;
4B illustriert ein als Beispiel dienendes funktionelles Blockdiagramm eines Anzeigecontrollers, der während inaktiver Zeiten abschalten kann, gemäß einer Ausführungsform;
5 illustriert ein als Beispiel dienendes Flussdiagramm auf hoher Ebene zum Vorhersagen der Speicherlatenz gemäß einer Ausführungsform;
6 illustriert eine als Beispiel dienende Speicherlatenzprädiktorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
6 illustriert eine als Beispiel dienende Speicherlatenzprädiktorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
7 illustriert mehrere als Beispiel dienende Zeitablaufdiagramme des Anzeigecontrollers, der für einen definierten Teil der VBI auf der Basis der vorhergesagten Speicherlatenz ausgeschaltet wird, gemäß einer Ausführungsform.
8 illustriert ein als Beispiel dienendes Inhaltsanzeigesystem gemäß einer Ausführungsform; und
9 illustriert eine als Beispiel dienende Kleinformfaktorvorrichtung, in der das System von 8 verkörpert werden kann, gemäß einer Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 illustriert auf hoher Ebene ein Blockdiagramm eines Systems 100, um Inhalte für einen Nutzer optisch darzustellen. Das System 100 umfasst einen Prozessor (CPU) 110, Speicher 120, einen Anzeigecontroller 130 und einen Monitor (Anzeigefeld) 140. Die CPU 110 steuert die Operationen des Systems 100. Die CPU 110 kann Anwendungen ausführen, die eine Ausgabe für die Anzeige erzeugen und/oder Inhalte (z. B. Video, Bilder), die angezeigt werden sollen, verarbeitet. Die CPU 110 liest und schreibt Daten in den Speicher 120. Die Daten, die in den Speicher 120 geschrieben wurden, können Informationen in Bezug auf die Inhalte umfassen, die auf dem Monitor 140 angezeigt werden sollen. Der Speicher 120 kann einen Bildpuffer (nicht dargestellt) zum Speichern der Inhalte umfassen, die auf dem Monitor 140 angezeigt werden sollen.
Der Anzeigecontroller 130 steuert das Schreiben der Inhalte auf dem Monitor 140. Der Anzeigecontroller 130 kann von der CPU 110 auf der Basis der Inhalte, die angezeigt werden sollen, konfiguriert werden. Der Anzeigecontroller 130 holt Pixeldaten für die anzuzeigenden Inhalte aus dem Speicher 120. Der Holvorgang kann den Anzeigecontroller 130 enthalten, der Pixeldaten aus dem Speicher 120 anfordert, und den Speicher 120, der die angeforderten Pixeldaten an den Anzeigecontroller 130 ausgibt. Der Anzeigecontroller 130 decodiert die Pixeldaten, um die Ausgabepixelwerte für den Monitor 140 zu bestimmen, und überträgt die Pixelwerte auf den Monitor 140. Sobald der Anzeigecontroller 130 alle Pixelwerte für ein aktuelles Einzelbild übertragen hat und in eine vertikale Austastlücke (VBI) eintritt, kann er den Monitor 140 darüber informieren. Die Benachrichtigung, die vom Anzeigecontroller 130 erfolgt, kann die Übertragung einer Meldung oder Aktivierung eines Signals (vblank) sein. Die Benachrichtigung informiert den Monitor 140, dass das aktuelle Einzelbild beendet ist. Dementsprechend weiß der Monitor 140, dass die nächsten Pixelwerte, die empfangen werden, für ein neues Einzelbild sind, und das Verarbeiten derselben beim ersten Pixel der ersten Zeile des Monitors 140 beginnen sollte.
Das System 100 kann ein eingebettetes System sein, bei dem der Monitor 140 darin enthalten ist. In einem eingebetteten System können die CPU 110, der Speicher 120 und der Anzeigecontroller 130 separate Komponenten sein oder können Funktionsblöcke eines Systems auf einem Chip (SoC) sein. Die CPU 110, der Speicher 120 und der Anzeigecontroller 130 können Teil einer Rechenplattform sein, und der Monitor 140 kann eine externe Komponente sein, die damit verbunden ist. Der Anzeigecontroller 130 kann ein integrierter Teil eines Grafikprozessors sein (nicht dargestellt). Das System 100 wird in keiner Weise durch diese Beispiele eingeschränkt.
2 illustriert ein als Beispiel dienendes Zeitdiagramm der Operationen eines Anzeigecontrollers (z. B. 130 von 1). Das Zeitablaufdiagramm illustriert zwei Auffrischzyklen. Jeder Auffrischzyklus umfasst eine VBI-Periode, die im Wesentlichen inaktiv ist, und eine aktive Periode, in der die eigentlichen Pixel für ein Einzelbild vom Anzeigecontroller zum Monitor übertragen werden. Während der aktiven Periode decodiert der Anzeigecontroller Pixeldaten aus dem Speicher in tatsächliche Pixelwerte, die vom Monitor dargestellt werden sollen. Die nächste VBI-Periode, die einer aktiven Periode folgt, liegt vor, wenn das Bild auf dem Monitor statisch ist und auf die nächste Auffrischung wartet. Die Zeit, die mit einem Auffrischzyklus verbunden ist, beruht auf der Auffrischrate der Anzeige (z. B. 60 Hz, 120 Hz). Die aktive Periode des Auffrischzyklus beruht auf der Auflösung der Anzeige (z. B. 640×480 Pixel, 1024×768 Pixel) und dem Pixeltakt (z. B. 25 MHz, 100 MHz), wobei die VBI der Restteil ist. Der Anzeigecontroller kann im Wesentlichen über einen relativ großen Prozentsatz der Zeit inaktiv sein (wobei VBI als annähernd 70% des Auffrischzyklus dargestellt ist).
Um Energie zu sparen, könnten unwesentliche Teile des Anzeigecontrollers während der VBI-Periode abgeschaltet werden. Der Anzeigecontroller kann Register umfassen, die die Konfigurationsdaten aufrechterhalten, welche zum Beispiel die Auflösung der Anzeige und die Grundspeicheradresse betreffen, auf der Inhalte gespeichert werden (Konfigurationsregister). Diese Konfigurationsdaten könnte zum Beispiel während des Bootvorgangs, Modusänderungen oder Start einer Applikation eingestellt werden und ändern sich normalerweise nicht während des normalen Betriebs. Dementsprechend sind die Konfigurationsregister ein wesentlicher Teil des Anzeigecontrollers und müssen während einer Abschaltung des Anzeigecontrollers während der VBI eingeschaltet bleiben. Der Anzeigecontroller könnte die vblank-Benachrichtigung, die an den Monitor geschickt wird, zum Abschalten nutzen. Zum Beispiel könnte die vblank-Benachrichtigung der Logik zur Verfügung gestellt werden, die den Taktgeber oder die Energie steuert, welche dem Anzeigecontroller zugeführt wird. Die Logik könnte den Anzeigecontroller so einschalten, dass er für seine nächste aktive Periode (Decodierung) bereit ist.
Damit der Anzeigecontroller für die nächste aktive Periode bereit ist, muss er einige Verwaltungsfunktionen ausführen, einschließlich zum Beispiel Speicheradressberechnungen, um zu bestimmen, wo das nächste Einzelbild her geholt werden soll, und das Rücksetzen von Zählern (z. B. Pixelzähler, Zeilenzähler). Der Aufwand, der mit den Verwaltungsfunktionen verbunden ist, sollte relativ niedrig sein (kleiner Anteil an der VBI) und sollte konsistent sein. Damit des Weiteren der Anzeigecontroller die Pixeldaten für ein Einzelbild am Beginn der aktiven Periode decodieren kann, muss er einen ersten Teil der Pixeldaten, die mit dem Einzelbild verbunden sind, am Beginn der aktiven Periode oder davor empfangen. Der erste Teil der Pixeldaten beruht auf der Puffergröße des Anzeigecontrollers (es ist nicht praktisch, einen Puffer zu haben, der alle Pixel für ein Einzelbild enthält). Damit der erste Teil der Pixeldaten für ein Einzelbild (das erste Paket von Pixeln) rechtzeitig empfangen wird, muss der Anzeigecontroller das erste Paket von Pixeln während des VBI-Teils des Auffrischzyklus holen.
Dementsprechend kann der Anzeigecontroller nur für einen Teil der VBI abgeschaltet werden (nicht während der ganzen VBI). Der Anzeigecontroller muss während der VBI eingeschaltet werden, so dass genügend Zeit für die Verwaltungsfunktionen vorhanden ist und um das erste Paket von Pixeln zu holen. Das heißt, der Aufwand für die Verwaltung und die Speicherlatenz (die Zeit zwischen der Anforderung für das erste Paket von Pixeln aus dem Speicher und dem Setzen des ersten Pakets von Pixeln aus dem Speicher) muss berücksichtigt werden, wenn man den Teil der VBI bestimmt, während dessen der Anzeigecontroller ausgeschaltet werden kann. Die Speicherlatenz kann je nach der Zahl der Parameter variieren, daher gibt es keine Zeitdauer, die genau genutzt werden kann. Obwohl die Speicherlatenz variieren kann, ist es nicht wahrscheinlich, dass sie sich häufig drastisch verändert.
Das Annehmen einer relativ großen festen Speicherlatenz (z. B. einer abgeschätzten maximalen Speicherlatenz) kann die Zeitdauer reduzieren, während der der Anzeigecontroller während der VBIs ausgeschaltet wird. Während damit sichergestellt werden kann, dass das erste Paket von Pixeln für die aktive Periode verfügbar ist, kann es dazu führen, dass der Anzeigecontroller früher als erforderlich eingeschaltet wird und daher die Energieeinsparung für viele VBIs nicht optimiert ist. Das Annehmen einer relativ kleinen festen Speicherlatenz kann die Zeitdauer erhöhen, während der der Anzeigecontroller während der VBIs ausgeschaltet ist. Obwohl dadurch die Energieeinsparungen für einige VBIs optimiert werden können, kann dies dazu führen, dass der Anzeigecontroller keinen oder einen unzureichenden Teil des ersten Pakets von Pixeln aus dem Speicher am Beginn einiger der aktiven Perioden empfängt (Unterlauf).
Die maximalen Energieeinsparungen werden durch Abschalten des Anzeigecontrollers für den Teil der VBI erreicht, der die Verwaltungsfunktionen und das Holen des ersten Pakets von Pixeln aktiviert, um direkt beim Start oder unmittelbar vor dem Start der folgenden aktiven Periode fertig zu sein. Da die Speicherlatenz für jeden Speicherholvorgang variieren kann, kann die Speicherlatenz für den Speicherholvorgang, die mit jeder VBI verknüpft ist, vorhergesagt werden. Die vorhergesagte Speicherlatenz wird dazu genutzt, um die Zeitdauer (den Teil der VBI) anzunähern, während der der Anzeigecontroller ausgeschaltet ist, um maximale Energieeinsparungen für jede VBI zu maximieren.
3 illustriert mehrere als Beispiel dienende Zeitablaufdiagramme des Anzeigecontrollers, der für unterschiedliche Teile der VBI ausgeschaltet wird. Nach dem Einschalten der Energie führt der Anzeigecontroller die Verwaltungsfunktionen aus und holt das erste Paket von Pixeln, die mit einem nächsten Einzelbild verknüpft sind, aus dem Speicher. Die Verwaltungsfunktionen sowie der Abruf und das Setzen, die mit dem Holen verbunden sind, werden einfach als Speicherlatenz illustriert (wobei das erste Paket von Pixeln für das nächste Einzelbild mit dem Abschluss der Speicherlatenzperiode verfügbar ist). Die Speicherlatenz wird als gleich für jedes Zeitablaufdiagramm dargestellt.
Das Zeitablaufdiagramm (a) illustriert das Abschalten des Anzeigecontrollers, der nicht für Energieeinsparung optimiert ist. Das erste Paket von Pixeln wird vor der aktiven Periode empfangen, so dass der Anzeigecontroller eine Zeitlang vor der aktiven Periode nicht in Betrieb ist. Der Zeitraum zwischen dem Empfang des erste Pakets von Pixeln und der aktiven Periode widerspiegelt zusätzliche Energieeinsparungen, die genutzt werden hätten können, aber nicht genutzt wurden. Das Zeitablaufdiagramm (b) illustriert das Abschalten des Anzeigecontrollers, was zu einem Unterlaufzustand führt. Das erste Paket von Pixeln wird nach dem Beginn der aktiven Periode empfangen. Nach dem Beginn der aktiven Periode kann der Anzeigecontroller damit beginnen, Pixelwerte auszugeben, die vorher in den Puffern für ein vorhergehendes Einzelbild erfasst wurden, bevor das erste Paket von Pixeln für das aktuelle Einzelbild empfangen wird, was zu optischen Artefakten und Bildverfälschungen für den Endnutzer führen kann (beschädigtes Bild). Wenn ein Unterlauf auftritt, kann die aktuelle aktive Schreibperiode abgeschnitten werden, so dass das beschädigte Einzelbild nicht vollständig gezeichnet wird, und kann dann neu gestartet werden, so dass das gesamte aktuelle Einzelbild gezeichnet werden kann. Das Zeitablaufdiagramm (c) illustriert das Abschalten des Anzeigecontrollers, der für Energieeinsparung optimiert ist. Das erste Paket von Pixeln wird direkt vor dem Start oder beim Start der aktiven Periode empfangen.
Die Speicherlatenz kann für jeden Auffrischzyklus durch verschiedene Mittel vorhergesagt werden. Jede Vorhersage kann auf Messungen statt auf vorherigen Vorhersagen beruhen. Das Gründen jeder Vorhersage auf Messungen statt auf vorherigen Vorhersagen kann sicherstellen, dass jede Fehlergrenze in den Vorhersagen sich mit der Zeit nicht anhäuft. Die vorhergesagte Speicherlatenz für eine VBI kann zum Bestimmen verwendet werden, wann die Energie wieder eingeschaltet werden muss. Gemäß einer Ausführungsform kann die Speicherlatenz von der Zeitdauer abgezogen werden, die mit der VBI verknüpft ist, und der Anzeigecontroller kann für diese Zeit abgeschaltet bleiben (Abschaltzeit = VBI-Zeit – vorhergesagte Speicherlatenz).
4A illustriert ein als Beispiel dienendes funktionelles Blockdiagramm eines Systems 400 zum Steuern des Energiezustandes eines Anzeigecontrollers 410. Das System 400 umfasst den Anzeigecontroller 410, der an eine Stromversorgung 420 angeschlossen ist. Eine Energiemanagementfunktion 430 liegt zwischen dem Anzeigecontroller 410 und der Stromversorgung 420 zur Handhabung der Anwendung von Energie auf den (Energiezustand) des Anzeigecontrollers 410. Die Energiemanagementfunktion 430 kann die Ansteuerungsschaltung 435 und die Vorhersagefunktionalität 440 für die Speicherlatenz umfassen. Der Anzeigecontroller 410 kann die vblank-Benachrichtigung an die Energiemanagementfunktion 430 senden, um die Ansteuerungsschaltung 435 (Energie ansteuern) zu aktivieren. Die Latenzvorhersagefunktionalität 440 kann die Speicherlatenz vorhersagen und kann auf der Grundlage dessen die Energieeinschaltzeit bestimmen und eine Benachrichtigung an die Ansteuerungsschaltung 435 zum Deaktivieren des Durchlassens der Energie sorgen.
4B illustriert ein als Beispiel dienendes funktionelles Blockdiagramm eines Anzeigecontrollers 450, der während inaktiver Zeiten abschalten kann. Der Anzeigecontroller 450 umfasst eine Energiemanagementschaltung 460 und eine Anzeigeausgabeschaltung 470. Die Energiemanagementschaltung 460 bestimmt, wann die Anzeigeausgabeschaltung 470 (welcher Teil jeder VBI) auszuschalten ist. Die Anzeigeausgabeschaltung 470 empfängt Einzelbildinformationen und erzeugt die Pixeldaten für die Anzeige und Ausgaben der Daten an dieselbe.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorhersage der Speicherlatenz auf der durchschnittlichen Latenz über eine bestimmte Zahl von vorherigen Speicherholvorgängen für das erste Paket von Pixeln für Einzelbilder beruhen. Wenn zum Beispiel die letzten fünf Speicherlatenzen für die ersten Pakete von Pixeln 7 ms, 6 ms, 5 ms, 4 ms und 3 ms betrugen, wäre der Durchschnitt 5 ms. Der durchschnittlichen Latenz kann zusätzliche Zeit hinzugefügt werden, um den Verwaltungsaufwand zu berücksichtigen und als Fehlerspanne für die Latenzvorhersage (kann ein programmierbarer Wert sein). Zum Beispiel kann eine zusätzliche Latenzzeit von 2 ms (konstante Verzögerung) zur durchschnittlichen Latenz zugesetzt werden, um für eine vorhergesagte Speicherlatenz von 7 ms zu sorgen. Die konstante Verzögerung kann relativ klein sein, aber für Verwaltungsaufwand und begrenzte Toleranz bei Speicherlatenzänderungen zu sorgen, um Unterlaufzustände auf Kosten eines kleinen Prozentsatzes von Energieeinsparungen zu vermeiden. Die Verwendung von Durchschnitten für Vorhersagen stützt nicht die Vorhersage auf die aktuelle Speicherlatenz, was die Genauigkeit der Vorhersage begrenzt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Latenzvorhersage linear eine nächste Speicherlatenz aus einer aktuellen Speicherlatenz extrapolieren, die auf einer bestimmten Zahl von vorherigen Speicherlatenzen beruht. Die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Speicherlatenzen kann für die bestimmte Zahl von vorherigen Speicherlatenzen bestimmt werden. Die Differenzen können Bemittelt werden, und die durchschnittliche Differenz kann zur aktuellen Latenz hinzugefügt werden. Nutzt man zum Beispiel die Zeiten 7 ms, 6 ms, 5 ms, 4 ms und 3 ms, die oben angeführt werden, wären die Differenzen –1 ms, –1 ms, –1 ms und –1 ms, daher wäre die durchschnittliche Differenz –1 ms. Der Durchschnitt würde dann zu den aktuellen 3 ms Speicherlatenz hinzugefügt werden, was für eine 2 ms-Vorhersage sorgt. Eine konstante Verzögerung (z. B. 2 ms) kann hinzugefügt werden, um den Verwaltungsaufwand zu berücksichtigen, so dass die Vorhersage mit konstanter hinzugefügter Verzögerung 4 ms betragen würde. Der Vergleich dieser linearen Extrapolationsvorhersage mit der durchschnittlichen Vorhersage zeigt, dass diese Vorhersage wahrscheinlich genauer ist, da sie die aktuelle Speicherlatenz und ihre Trendentwicklung berücksichtigt.
Es ist zu beachten, dass Verfahren zum Vorhersagen der Speicherlatenz in keiner Weise auf die oben angeführten beschränkt sein sollen. Verschiedene Vorhersagemethodiken, entweder einfach oder komplex, können ohne Abweichung vom aktuellen Geltungsbereich genutzt werden. Obwohl des Weiteren die Beispiel, die oben angeführt wurden, tatsächliche Zeiten für die Speicherlatenz nutzten, soll die Berechnung und Vorhersage der Speicherlatenz in keiner Weise dadurch eingeschränkt werden. Zum Beispiel kann die Speicherlatenz durch Verfolgen gemessen werden, wie viele Taktzyklen erforderlich sind, um die Daten ab der Zeit der Anforderung zu empfangen, indem ein zyklusbasierter Zähler verwendet wird.
5 illustriert als Beispiel ein Flussdiagramm auf hohem Niveau für die Vorhersage der Speicherlatenz. Zu Anfang wird die Speicherlatenz für Speicherholvorgänge des ersten Pakets von Pixeln für jedes Einzelbild 510 gemessen. Die Differenz zwischen der Speicherlatenz für das aufeinanderfolgende erste Paket von Pixelspeicherholvorgängen wird berechnet 520. Eine durchschnittliche Speicherlatenzdifferenz wird für eine festgelegte Zahl des aufeinanderfolgenden ersten Pakets von Pixelspeicherholvorgängen 530 berechnet. Die durchschnittliche Speicherlatenzdifferenz wird zur aktuellen Speicherlatenz hinzugefügt, um die vorhergesagte Speicherlatenz für den Speicherholvorgang des ersten Pakets von Pixeln für das nächste Einzelbild 540 linear extrapoliert. Eine definierte konstante Verzögerung, die den Verwaltungsaufwand und eine Fehlerspanne zu berücksichtigen, kann zur vorhergesagten Speicherlatenz 550 hinzugefügt werden.
6 illustriert als Beispiel die Vorhersagevorrichtung 600 für die Speicherlatenz. Die Vorrichtung umfasst einen Latenzzähler 610, ein erstes Schieberegister 620, einen Subtrahierer 630, ein zweites Schieberegister 640, einen ersten Addierer 650, einen Dividierer 660, einen zweiten Addierer 670 und einen dritten Addierer 680. Der Latenzzähler 610 kann ein Zähler auf Taktzyklusbasis sein, der die Zahl von Taktzyklen zählt, welche zwischen einer Speicheranforderung für jedes erste Paket von Pixeln für ein Einzelbild und ihrer Ankunft auftritt. Die Speicherlatenzmessungen (Zählungen von Taktzyklen) werden im ersten Schieberegister 620 gespeichert. Das erste Schieberegister 620 kann ein zweistufiges Schieberegister zum Speichern der vorherigen Messung und der aktuellen Latenzmessung sein. Der Subtrahierer 630 berechnet die Differenz zwischen den vorherigen und der aktuellen Latenzmessung. Die Kombination des ersten Schieberegisters 620 und des Subtrahierers 630 stellt einen Differenzrechner bereit.
Die Latenzmessungsdifferenzen werden im zweiten Schieberegister 640 gespeichert. Das zweite Schieberegister 640 kann ein vierstufiges Register zum Speichern der Speicherlatenzdifferenzen zwischen den jeweiligen aufeinanderfolgenden Speicherholvorgängen des ersten Pakets von Pixeln der vorherigen Speicherholvorgänge von fünf ersten Paketen von Pixeln sein. Die Latenzmessungsunterschiede werden durch Summieren der Differenzen unter Verwendung des ersten Addierers 650 und dann durch Dividieren der Summe durch 4 unter Verwendung eines Dividierers 660 gemittelt. Die Kombination des zweiten Schieberegisters 640, des ersten Addierers 650 und des Dividierers 660 stellt einen Differenzmittelwertrechner bereit.
Eine konstante Verzögerung (z. B. Overhead, Fehlerspielraum) kann zur durchschnittlichen Latenzdifferenz unter Verwendung des zweiten Addierers 670 addiert werden, um ein vorhergesagtes Latenzdelta zu erzeugen. Die vorhergesagte Latenzdifferenz wird zur aktuellen Latenzmessung unter Verwendung des dritten Addierers 680 addiert, um die nächste Latenzvorhersage zu erzeugen. Der dritte Addierer 680 und/oder der zweite und dritte Addierer 670, 680 stellen einen Speicherlatenzprädiktor bereit. Die nächste Latenzvorhersage wird zum Vorhersagen der Konfiguration der nächsten Abschaltperiode verwendet (wie lange sollte die Energie während der nächsten VBI blockiert werden). Obwohl nicht dargestellt, kann ein Abschaltprädiktor die nächste Abschaltperiode durch Subtrahieren der nächsten Latenzvorhersage von der VBI-Periode vorhersagen.
7 illustriert mehrere als Beispiel dienende Zeitablaufdiagramme des Anzeigecontrollers, der für einen definierten Teil der VBI auf der Basis der vorhergesagten Speicherlatenz ausgeschaltet wird. Die Latenz wird auf der Grundlage der Zahl der Taktzyklen gemessen. Die vorhergesagte Speicherlatenz einschließlich der Hinzufügung einer zwei Taktzyklen langen konstanten Verzögerung (Overhead, Fehlerspielraum) beträgt 10 Taktzyklen. Dementsprechend wird die Energie 10 Taktzyklen vor dem Ende der VBI/dem Beginn der nächsten aktiven Periode wieder eingeschaltet. Sobald der Anzeigecontroller eingeschaltet wird, führt die Verwaltungsfunktionen aus und fordert ein erstes Paket von Pixeln für das nächste Einzelbild aus einem Einzelbildpuffer an. Drei beispielhafte tatsächliche Latenzen werden im Hinblick auf die vorhergesagte Latenz illustriert (kleiner als, gleich und größer als der vorhergesagte Wert, ohne die konstante Verzögerung, die hinzuaddiert wird). Es ist zu beachten, dass der tatsächliche Overhead der Verwaltungsfunktion nicht dargestellt wird; es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass er innerhalb der dargestellten Latenzen vor der Anforderung und dem Setzen des ersten Paketes von Pixeln aufgetreten ist.
Put #1 illustriert das erste Paket von Pixeln, das aus dem Speicher nach 6 Taktzyklen empfangen wird (Speicherlatenz von 6). Die tatsächliche Latenz war zwei Taktzyklen kleiner als der vorhergesagte Wert und 4 Zyklen kleiner als der vorhergesagte Wert einschließlich der addierten konstanten Verzögerung. Der Anzeigecontroller ist für eine Periode von 4 Taktzyklen vor dem tatsächlichen Start der aktiven Periode im Leerlauf (4 Taktzyklen an Energieeinsparungen verpasst). Put #2 illustriert das erste Paket von Pixeln, das aus dem Speicher nach 8 Taktzyklen empfangen wird (Speicherlatenz von 8). Die tatsächliche Latenz war dieselbe wie der vorhergesagte Wert und 2 Zyklen kleiner als der vorhergesagte Wert einschließlich der addierten konstanten Verzögerung. Der Anzeigecontroller ist für eine aktive Periode von 2 Taktzyklen vor der aktiven Periode bereit (2 Taktzyklen an Energieeinsparungen verpasst). Put #3 illustriert das erste Paket von Pixeln, das aus dem Speicher nach 10 Taktzyklen empfangen wird (Speicherlatenz von 10). Die tatsächliche Latenz war 2 Zyklen größer als der vorhergesagte Wert und derselbe wie der vorhergesagte Wert einschließlich der hinzuaddierten konstanten Verzögerung.
Das Hinzufügen der konstanten Verzögerung reduzierte die Energieeinsparungen in Put #1 und Put #2 um 2 Taktzyklen, vermied aber einen Unterlaufzustand in Put #3.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Anzeigecontroller die Verwaltungsfunktionen ausführen und das erste Paket von Pixeln für ein nächstes Einzelbild am Beginn einer VBI anfordern und kann dann in den Abschaltmodus eintreten, statt die Latenzvorhersagen zu erzeugen, die oben beschrieben werden. Diese Ausführungsform würde jedoch erfordern, dass die Puffer, die das erste Paket von Pixeln bereithalten, und Register, die die Speicheradresse, Zeilenzähler, Pixelzähler und dergleichen aufbewahren, zusätzlich zu den Konfigurationsregistern eingeschaltet bleiben. Das Beibehalten von Energie für diese zusätzlichen Komponenten des Anzeigecontrollers kann die gewonnenen Energieeinsparungen reduzieren.
Die Energieeinsparfunktionalität für den Anzeigecontroller, die oben in den 3–7 beschrieben wird, kann zum Beispiel in einer CPU (z. B. 110 von 1), einem Anzeigecontroller (z. B. 130 von 1), einem Grafikprozessor, einer integrierten Schaltung, Schaltungen oder separate Komponenten, die Teil einer Rechenplattform sind, Schaltungen oder separate Komponenten, die Teil eines SoC sind, oder eine Kombination derselben implementiert werden. Des Weiteren können die Operationen in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination derselben implementiert werden. Die CPU, der Grafikprozessor und/oder der Anzeigecontroller können Zugriff auf vorrichtungslesbaren Speicher haben (auf der Vorrichtung, außerhalb der Vorrichtung oder einer Kombination derselben), der Anweisungen enthält, die bei Ausführung durch die Vorrichtung bewirken, dass die Vorrichtung zumindest eine Teilmenge der Operationen ausführt, die oben in den 3–7 beschrieben werden.
Die verschiedenen Ausführungsformen, die oben beschrieben werden, können in verschiedenen Systemen implementiert werden, die Inhalte anzeigen (Inhaltsanzeigesysteme), und die Inhaltsanzeigesysteme können in verschiedene Vorrichtungen integriert werden.
8 illustriert ein als Beispiel dienendes Inhaltsanzeigesystem 800. Das System 800 kann ein Mediensystem sein, obwohl es nicht auf diesen Kontext beschränkt ist. Das System 800 kann zum Beispiel in einen Personal Computer (PC), Laptop-Computer, ultramobilen Laptop-Computer, Tablet, Touchpad, tragbaren Computer, Taschencomputer, Palmtop-Computer, Personal Digital Assistant (PDA), Mobiltelefon, Kombination aus Mobiltelefon und PDA, Fernsehgerät, Smart-Vorrichtung (z. B. Smartphone, Smart-Tablet oder Smart-Fernseher), mobiles Internetgerät (MID), Mitteilungsgerät, Datenkommunikationsgerät usw. integriert sein.
In Ausführungsformen umfasst das System 800 eine Plattform 802, die an ein externes Display 820 angeschlossen ist. Die Plattform 802 kann Inhalte von einer Inhaltsvorrichtung empfangen, wie zum Beispiel Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 oder Inhaltverteilungsvorrichtung(en) 840 oder andere ähnliche Inhaltsquellen. Ein Navigationscontroller 850, der ein oder mehrere Navigationsmerkmale umfasst, kann zum Zusammenwirken verwendet werden, zum Beispiel mit der Plattform 802 und/oder Display 820.
In Ausführungsformen kann die Plattform 802 eine beliebige Kombination von einem Chipsatz 805, Prozessor 810, Speicher 812, 814, grafischem Teilsystem 815, Anwendungen 816 und/oder Funkvorrichtung 818 umfassen. Der Chipsatz 805 kann für die Kommunikation zwischen dem Prozessor 810, Speicher 812, 814, Grafikteilsystem 815, Anwendungen 816 und/oder Funkvorrichtung 818 sorgen. Das Chipsatz 805 kann zum Beispiel einen Speicheradapter (nicht dargestellt) umfassen, der für die Kommunikation mit dem Speicher 814 sorgen kann.
Der Prozessor 810 kann als Prozessor von Computern mit komplexem Befehlssatz (CISC) oder Computern mit beschränktem Befehlssatz (RISC), x86-Befehlssatz-kompatible Prozessoren, Multikern- oder anderer Mikroprozessor oder Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) implementiert werden. In einigen Ausführungsformen kann der Prozessor 810 Doppelkernprozessor(en), mobile Doppelkernprozessor(en) usw. umfassen.
Der Speicher 812 kann als Vorrichtung mit flüchtigem Speicher implementiert werden, wie zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), Dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM) oder Statischer RAM (SRAM).
Der Speicher 814 kann als nichtflüchtige Speichervorrichtung implementiert werden, wie zum Beispiel als Festplattenlaufwerk, Laufwerk für optische Speicherplatten, Bandlaufwerk, eine interne Speichervorrichtung, eine angeschlossene Speichervorrichtung, Flash-Speicher, batteriegestütztes SDRAM (synchrones DRAM) und/oder netzwerkzugängliche Speichervorrichtung, ohne darauf beschränkt zu sein. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 814 Technologie zum Erhöhen der Speicherleistung oder erhöhten Schutz für wertvolle digitale Medien umfassen, wenn zum Beispiel mehrere Festplattenlaufwerke enthalten sind.
Das grafische Teilsystem 815 kann das Verarbeiten von Bildern ausführen, wie zum Beispiel Standbild oder Video zur Anzeige. Das grafische Teilsystem 815 kann zum Beispiel eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder eine optische Verarbeitungseinheit (VPU) sein. Eine analoge oder digitale Schnittstelle kann zum kommunikativen Verbinden des grafischen Teilsystems 815 und der Anzeige 820 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Schnittstelle eine aus einer Hochauflösenden Multimedia-Schnittstelle, DisplayPort, drahtloses HDMI und/oder drahtlose HD-kompatible Verfahren sein. Das grafische Teilsystem 815 könnte in den Prozessor 810 oder den Chipsatz 805 integriert sein. Das grafische Teilsystem 815 könnte eine separate Karte sein, die kommunikativ mit dem Chipsatz 805 verbunden ist.
Die Grafik- und/oder Videoverarbeitungsverfahren, die hierin beschrieben werden, könnten in verschiedenen Hardware-Architekturen implementiert werden. Zum Beispiel kann die Grafik- und/oder Videofunktionalität in ein Chipsatz integriert sein. Alternativ kann ein separater Grafik- und/oder Videoprozessor verwendet werden. Als weitere Ausführungsform können die Grafik- und/oder Videofunktionen durch einen Mehrzweckprozessor implementiert werden, der einen Multikernprozessor umfasst. In einer weiteren Ausführungsform können die Funktionen in Unterhaltungselektronik implementiert werden.
Die Funkvorrichtung 818 kann eine oder mehrere Funkvorrichtungen umfassen, die Signale unter Verwendung verschiedener geeigneter drahtloser Kommunikationsverfahren übertragen und empfangen können. Solche Verfahren können Kommunikationen über ein oder mehrere drahtlose Netze beinhalten. Beispielhafte drahtlose Netze umfassen (ohne darauf beschränkt zu sein) drahtlose lokale Netze (WLANs), drahtlose Personal Area Networks (WPANs), drahtlose regionale Netze (WMANs), mobile Netze und Satellitennetze.
Bei der Kommunikation über solche Netze kann die Funkvorrichtung 818 gemäß einer oder mehrerer Standards in jeder Version arbeiten.
In Ausführungsformen kann das Display 820 jeden fernsehgeräteartigen Monitor oder Anzeige umfassen. Das Display 820 kann zum Beispiel einen Computer-Anzeigebildschirm, Touchscreen-Display, Videomonitor, eine fernsehgeräteartige Vorrichtung und/oder ein Fernsehgerät umfassen. Das Display 820 kann digital und/oder analog sein. In Ausführungsformen kann das Display 820 ein holografisches Display sein. Das Display 820 kann auch eine transparente Fläche sein, die eine optische Projektion aufnehmen kann. Solche Projektionen können verschiedene Formen von Informationen, Bildern und/oder Objekten übermitteln. Zum Beispiel können solche Projektionen ein visuelles Overlay für eine mobile Erweiterte Realitäts-(MAR)-Anwendung sein. Unter der Kontrolle von einer oder mehreren Software-Anwendungen 816 kann die Plattform 802 die Benutzerschnittstelle 822 auf dem Display 820 anzeigen.
In Ausführungsformen können Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 von jedem nationalen, internationalen und/oder unabhängigen Service gehostet werden und daher für Plattform 802 zum Beispiel über das Internet zugänglich sein. Die Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 können mit der Plattform 802 und/oder dem Display 820 verbunden sein. Die Plattform 802 und/oder Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 können mit einem Netzwerk 860 verbunden sein, um Medieninformationen dem Netzwerk 860 mitzuteilen bzw. von demselben zu erhalten (z. B. Medien senden und/oder empfangen). Die Inhaltsbereitstellungsvorrichtung(en) 840 kann ebenfalls mit der Plattform 802 und/oder dem Display 820 verbunden sein.
In Ausführungsformen können die Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 eine Kabelfernsehbox, Personal Computer, Netz, Telefon, internetaktivierte Vorrichtungen oder Geräte, die digitale Informationen und/oder Inhalte liefern können, und andere ähnliche Vorrichtungen, die Inhalte in einer oder zwei Richtungen zwischen Content Providern und Plattform 802 und/oder Display 820 über Netz 860 oder direkt kommunizieren können. Es ist zu erkennen, dass der Inhalt in einer und/oder zwei Richtungen zu oder von einer der Komponenten in System 800 und einem Content Provider über das Netz 860 kommuniziert werden kann. Beispiele für Inhalte können alle Medieninformationen umfassen, einschließlich zum Beispiel Video, Musik, medizinischer, Spielinformationen usw.
Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 empfangen Inhalte, wie zum Beispiel Kabelfernsehprogrammierung, einschließlich Medieninformationen, digitalen Informationen und/oder anderen Inhalten. Beispiele für Content Provider können alle Kabel- oder Satelliten- oder Radio- oder Internet-Content Provider umfassen. Die bereitgestellten Beispiele sollen nicht die Ausführungsformen der Erfindung beschränken.
In Ausführungsformen kann die Plattform 802 Steuersignale vom Navigationscontroller 850 empfangen, der ein oder mehrere Navigationsmerkmale aufweist. Die Navigationsmerkmale des Controllers 850 können zum Zusammenwirken zum Beispiel mit der Benutzerschnittstelle 822 verwendet werden. In Ausführungsformen kann der Navigationscontroller 850 eine Zeigevorrichtung sein, die eine Computer-Hardwarekomponente (speziell eine Schnittstellenvorrichtung) sein kann, die es einem Benutzer ermöglicht, räumliche (zum Beispiel kontinuierliche und mehrdimensionale) Daten in einen Computer einzugeben. Viele Systeme, wie zum Beispiel grafische Benutzerschnittstellen (GUI), Fernsehgeräte und Monitore ermöglichen dem Benutzer die Steuerung und das Bereitstellen von Daten für den Computer oder das Fernsehgerät unter Verwendung körperlicher Gesten.
Bewegungen der Navigationsmerkmale des Controllers 850 können auf einem Display (z. B. Display 820) durch Bewegungen eines Mauszeigers, Cursors, Fokusring oder andere optische Indikatoren wiederholt werden, die auf dem Display angezeigt werden. Zum Beispiel können unter der Kontrolle von Software-Anwendungen 816 die Navigationsmerkmale, die sich auf dem Navigationscontroller 850 befinden, in virtuelle Navigationsmerkmale abgebildet werden, die zum Beispiel auf der Benutzerschnittstelle 822 angezeigt werden. In Ausführungsformen ist der Controller 850 möglicherweise keine separate Komponente, sondern kann in die Plattform 802 und/oder das Display 820 integriert sein. Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die Elemente oder in dem Kontext beschränkt, der hierin gezeigt oder beschrieben wird.
In Ausführungsformen können Treiber (nicht dargestellt) Technologie umfassen, die es Benutzern ermöglichen, die Plattform 802 wie ein Fernsehgerät sofort mit dem Druck auf einen Knopf nach dem anfänglichen Hochfahren ein- und auszuschalten, wenn dies aktiviert ist. Die Programmlogik kann es ermöglichen, dass die Plattform 802 Inhalte zu Medienadaptern oder anderen Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 oder Inhaltsbereitstellungsvorrichtung(en) 840 streamt, wenn die Plattform ”abgeschaltet” ist. Außerdem kann das Chipset 805 Hardware- und/oder Software-Unterstützung zum Beispiel für 5.1-Surround-Sound-Audio und/oder High Definition 7.1-Surround-Sound-Audio umfassen. Treiber können einen Grafiktreiber für integrierte Grafik-Plattformen umfassen. In Ausführungsformen kann der Grafiktreiber eine PCI-Express-Grafikkarte umfassen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann jede der einen oder mehreren Komponenten, die in System 800 gezeigt werden, integriert werden. Zum Beispiel können die Plattform 802 und die Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 integriert sein, oder die Plattform 802 und die Inhaltsbereitstellungsvorrichtung(en) 840 können integriert sein, oder die Plattform 802, die Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 und die Inhaltsbereitstellungsvorrichtung(en) 840 können integriert sein. In verschiedenen Ausführungsformen können die Plattform 802 und das Display 820 eine integrierte Einheit sein. In verschiedenen Ausführungsformen können zum Beispiel das Display 820 und Inhaltsservicevorrichtung(en) 830 integriert sein, oder das Display 820 und die Inhaltsbereitstellungsvorrichtung(en) 840 integriert sein. Diese Beispiele sollen diese Erfindung nicht beschränken.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das System 800 als drahtloses System, als verdrahtetes System oder als Kombination von beidem implementiert sein. Bei Implementierung als drahtloses System kann das System 800 Komponenten und Schnittstellen umfassen, die zur Kommunikation über ein drahtloses gemeinsam benutztes Medium geeignet sind, wie zum Beispiel eine oder mehrere Antennen, Sender, Empfänger, Transceiver, Verstärker, Filter, Steuerlogik usw. Ein Beispiel für drahtlose, gemeinsam benutzte Medien kann Teile eines drahtlosen Spektrums umfassen, wie zum Beispiel das HF-Spektrum usw. Wenn es als verkabeltes System implementiert wird, kann das System 800 Komponenten und Schnittstellen umfassen, die für die Kommunikation über verkabelte Kommunikationsmedien geeignet sind, wie zum Beispiel Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Adapter, physische Steckverbinder zum Verbinden des I/O-Adapters mit einem entsprechenden verkabelten Kommunikationsmedium, einer Netzschnittstellenkarte (NIC), Festplattencontroller, Videocontroller, Audiocontroller usw. Beispiele für verkabelte Kommunikationsmedien können ein Draht, ein Kabel, Metallkontakte, Leiterplatten (PCB), Backplane, Schaltmatrix, Halbleitermaterial, Doppeldrahtleitung, Koaxialkabel, Glasfaseroptik usw. umfassen.
Die Plattform 802 kann einen oder mehrere logische oder physische Kanäle zum Kommunizieren von Informationen aufbauen. Die Informationen können Medieninformationen und Steuerinformationen umfassen. Medieninformationen können alle Daten betreffen, die Inhalte darstellen, welche für einen Nutzer bestimmt sind. Beispiele für Inhalte können zum Beispiel Daten aus einem Gespräch, Videokonferenz, Videostreaming, elektronischer Post(”Email”)-Mitteilung, Sprachnachricht, alphanumerischen Symbolen, Grafik, Bild, Video, Text usw. umfassen. Daten aus einem Gespräch können zum Beispiel Sprachinformationen, Stilleperioden, Hintergrundgeräusche, Comfort Noise, Töne usw. sein. Steuerinformationen können sich auf alle Daten beziehen, die Befehle, Anweisungen oder Steuerworte darstellen, welche für ein automatisches System bestimmt sind. Zum Beispiel können Steuerinformationen dazu verwendet werden, Medieninformationen durch ein System zu leiten oder einen Knoten anweisen, die Medieninformationen in einer vorgegebenen Weise zu verarbeiten. Die Ausführungsformen, die oben erwähnt werden, sind jedoch nicht auf die Elemente oder im Kontakt beschränkt, der in 8 gezeigt oder beschrieben wird.
Wie oben beschrieben wird, kann das System 800 in verschiedenen physischen Arten oder Formfaktoren verkörpert sein. 9 illustriert Ausführungsformen für eine Vorrichtung 900 mit kleinem Formfaktor, in welchem das System 800 verkörpert sein kann. In Ausführungsformen kann die Vorrichtung 900 als mobile Berechnungsvorrichtung implementiert werden, die Drahtlosfähigkeiten besitzt. Eine mobile Berechnungsvorrichtung kann sich auf jede Vorrichtung beziehen, die ein Verarbeitungssystem und eine mobile Stromversorgung oder -zufuhr hat, wie zum Beispiel eine oder mehrere Batterien.
Wie oben beschrieben, können Beispiele für eine mobile Berechnungsvorrichtung können einen Personal Computer (PC), Laptop-Computer, Ultra-Laptop-Computer, Tablet, Touchpad, tragbaren Computer, Taschencomputer, Palmtop-Computer, Personal Digital Assistant (PDA), Mobiltelefon, Kombination aus Mobiltelefon und PDA, Fernsehgerät, Smart-Vorrichtung (z. B. Smartphone, Smart-Tablet oder Smart-Fernseher), mobiles Internetgerät (MID), Mitteilungsgerät, Datenkommunikationsgerät usw. umfassen.
Beispiele für eine mobile Berechnungsvorrichtung können auch Computer umfassen, die dafür ausgelegt sind, von einer Person getragen zu werden, wie zum Beispiel einen Handgelenkcomputer, Ringcomputer, Fingercomputer, Brillencomputer, Gürtelschnallencomputer, Armbandcomputer, Schuhcomputer, Bekleidungscomputer und andere am Körper tragbare Computer. In Ausführungsformen kann zum Beispiel die mobile Berechnungsvorrichtung in einem Fahrzeug (z. B. Auto, LKW, Van) genutzt werden. Die im Fahrzeug genutzte Vorrichtung kann Informationen und/oder Entertainment für Insassen des Fahrzeugs bereitstellen (Fahrzeug-Infotainment-(IVI)-Vorrichtung). Die IVI-Vorrichtung kann Energie aus dem Fahrzeug als externe Stromversorgung zusätzlich zu einer internen Batterie oder anstelle einer internen Batterie nutzen, die die Vorrichtung mit Strom versorgt.
In Ausführungsformen kann eine mobile Berechnungsvorrichtung als Smartphone implementiert werden, das Computeranwendungen ausführen kann, sowie Sprachkommunikation und/oder Datenkommunikation.
Die Vorrichtung 900 kann ein Gehäuse 902, ein Display 904, eine Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Vorrichtung 906 und eine Antenne 908 umfassen. Die Vorrichtung 900 kann auch Navigationsmerkmale 912 umfassen. Das Display 904 kann jede geeignete Displayeinheit zum Anzeigen von Informationen umfassen, die sich für eine mobile Berechnungsvorrichtung eignet. Die I/O-Vorrichtung 906 kann jede geeignete I/O-Vorrichtung zum Eingeben von Informationen in eine mobile Berechnungsvorrichtung umfassen. Beispiele für die I/O-Vorrichtung 906 können eine alphanumerische Tastatur, ein numerisches Tastenfeld, ein Touchpad, Eingabetasten, Knöpfe, Schalter, Kippschalter, Mikrofone, Lautsprecher, Spracherkennungsvorrichtung und -software usw. umfassen. Informationen können auch in die Vorrichtung 900 mittels Mikrofon eingegeben werden. Solche Informationen können durch eine Spracherkennungsvorrichtung digitalisiert werden. Die Ausführungsformen sind in diesem Kontext nicht beschränkt. Die Vorrichtung 900 kann eine Batterie (nicht dargestellt) umfassen, um dieselbe mit Energie zu versorgen. Die Batterie kann sich in der Vorrichtung 900 befinden (z. B. innerhalb des Gehäuses 902) und/oder kann entfernt von der Vorrichtung 900 sein (z. B. Fahrzeugakku, der für die IVI-Vorrichtung genutzt wird).
Verschiedene Ausführungsformen können unter Verwendung von Hardware-Elementen, Software-Elementen oder einer Kombination beider implementiert werden. Beispiele für Hardware-Elemente können Prozessoren, Mikroprozessoren, Schaltungen, Schaltungselemente (z. B. Transistoren, Widerstände, Kondensatoren, Spulen usw.), integrierte Schaltungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), programmierbare Logikvorrichtungen (PLD), digitale Signalprozessoren (DSP), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), Logik-Gates, Register, Halbleitervorrichtungen, Chips, Mikrochips, Chipsets usw. umfassen. Beispiele für Software können Software-Komponenten, Programmanwendungen, Computerprogramme, Anwendungsprogramme, Systemprogramme, Maschinenprogramme, Betriebssystemsoftware, Middleware, Firmware, Software-Module, Routinen, Subroutinen, Funktionen, Verfahren, Prozeduren, Software-Schnittstellen, Anwendungsprogrammschnittstellen (API), Befehlssätze, Berechnungscode, Computercode, Codesegmente, Computercodesegmente, Wörter, Symbole oder eine Kombination derselben umfassen. Das Bestimmen, ob eine Ausführungsform unter Verwendung von Hardwareelementen und/oder Softwareelementen implementiert wird, kann variieren, je nach der Zahl von Faktoren, wie zum Beispiel die gewünschte Rechengeschwindigkeit, Leistungspegel, Wärmebeständigkeiten, Verarbeitungszyklusbudget, Eingabedatenraten, Ausgabedatenraten, Speicherressourcen, Datenbusgeschwindigkeiten und andere Konstruktions- oder Leistungsnebenbedingungen.
Eine oder mehrere Erscheinungsformen von mindestens einer Ausführungsform können durch repräsentative Anweisungen implementiert werden, die in einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sind, welches verschiedenartige Logik innerhalb des Prozessors darstellt, die bei Lesen durch eine Maschine bewirkt, dass die Maschine Logik herstellt, um die Verfahren, die hierin beschrieben werden, auszuführen. Solche Darstellungen, die als ”IP Cores” bekannt sind, können auf einem greifbaren maschinenlesbaren Medium gespeichert werden und an verschiedene Kunden oder Produktionseinrichtungen geliefert werden und in die Produktionsmaschinen geladen werden, die tatsächlich die Logik oder den Prozessor herstellen.
Die Bezugnahme auf ”eine Ausführungsform” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, Struktur oder Charakteristikum, das darin beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform enthalten ist. Daher bedeutet das Auftreten des Ausdrucks ”in einer Ausführungsform” an verschiedenen Stellen in der ganzen Patentschrift nicht notwendigerweise, dass alle sich auf dieselbe Ausführungsform beziehen.

Claims

Anzeigecontroller, umfassend mehrere Systemkomponenten, darunter mindestens ein Konfigurationsregister, wobei der Anzeigecontroller dazu eingerichtet ist, eine oder mehrere Systemkomponenten die während einer vertikalen Austastlücke (VBI) nicht benötigt werden, mit Ausnahme des Konfigurationsregisters, für einen Teil der vertikalen Austastlücke abzuschalten, um Energie zu sparen, wobei der Teil gegenüber der vertikalen Austastlücke zeitlich verkürzt ist und Overhead berücksichtigt, welcher mit Verwaltungsfunktionen und Speicherlatenz verknüpft ist, die mit dem Empfang eines ersten Pakets von Pixeln für ein Einzelbild verbunden ist, das während einer nächsten aktiven Periode decodiert werden soll.
Anzeigecontroller nach Anspruch 1, wobei die Verwaltungsfunktionen Speicheradressberechnungen umfassen, um festzulegen, woher das nächste Einzelbild zu holen ist, und um Zähler zurückzusetzen, und die Speicherlatenz die Zeit zwischen der Anforderung des ersten Pakets von Pixeln aus dem Speicher durch den Anzeigecontroller und dem Empfang des ersten Pakets von Pixeln aus dem Speicher ist, wobei die Speicherlatenz variieren kann.
Anzeigecontroller nach Anspruch 2, wobei die Speicherlatenz pro vertikaler Austastlücke vorhergesagt wird.
Anzeigecontroller nach Anspruch 3, wobei die vorhergesagte Speicherlatenz für eine nächste vertikale Austastlücke auf dem Durchschnitt von tatsächlichen Speicherlatenzen für den Empfang des ersten Pakets von Pixeln für mehrere vertikale Austastlücken beruht.
Anzeigecontroller nach Anspruch 3, wobei die vorhergesagte Speicherlatenz für eine nächste vertikale Austastlücke auf der durchschnittlichen Differenz zwischen aufeinanderfolgenden tatsächlichen Speicherlatenzen für den Empfang des ersten Pakets von Pixeln für mehrere vertikale Austastlücken und der tatsächlichen Speicherlatenz für den Empfang des ersten Pakets von Pixeln für die vorherige vertikale Austastlücke beruht.
Anzeigecontroller nach Anspruch 2, wobei eine konstante Verzögerung verwendet wird, um den Aufwand für die Verwaltungsfunktionen zu berücksichtigen.
Anzeigecontroller nach Anspruch 1, wobei der Teil so ausgewählt wird, dass er den Abschluss der Verwaltungsfunktionen ermöglicht und die Speicherlatenz in unmittelbarer Nähe zur nächsten aktiven Periode beendet werden kann.
Vorrichtung, umfassend Sperrschaltung zum Steuern der Energiezufuhr zu einem Anzeigecontroller mit mehreren Systemkomponenten, darunter mindestens einem Konfigurationsregister, wobei die Sperrschaltung das Blockieren der Energie am Beginn der vertikalen Austastlücken (VBI) für alle Systemkomponenten des Anzeigecontrollers mit Ausnahme des Konfigurationsregisters in Gang setzt und das Blockieren für einen Teil der vertikalen Austastlücke aufrecht erhält, um Energie zu sparen; und einen Latenzprädiktor zum Vorhersagen des Teils der vertikalen Austastlücken, wobei die Vorhersage Aktivitäten berücksichtigt, die vor einer nächsten aktiven Periode abgeschlossen sein müssen, und wobei die Aktivitäten Speicherlatenz enthalten, die mit dem Empfang eines ersten Pakets von Pixeln für ein Einzelbild verknüpft sind, das während der nächsten aktiven Periode decodiert werden soll.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Latenzprädiktor den Teil durch Vorhersagen der Speicherlatenz für eine nächste vertikale Austastlücke vorhersagt; und Subtrahieren der vorhergesagten Speicherlatenz von der vertikalen Austastlücke den Teil ergibt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Latenzprädiktor die Speicherlatenz für die nächste vertikale Austastlücke auf der Grundlage des Durchschnitts der tatsächlichen Speicherlatenzen für den Empfang für mehrere vertikale Austastlücken vorhersagt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Latenzprädiktor die Speicherlatenz für die nächste vertikale Austastlücke durch Addieren einer durchschnittlichen Differenz zwischen aufeinanderfolgenden tatsächlichen Speicherlatenzen für mehrere vertikale Austastlücken zu einer tatsächlichen Speicherlatenz für die vorherige vertikale Austastlücke vorhersagt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Aktivitäten ferner Verwaltungsfunktionen umfassen und wobei der Latenzprädiktor eine konstante Verzögerung, die den Aufwand für Verwaltungsfunktionen berücksichtigt, auswählen und die konstante Verzögerung sowie die vorhergesagte Speicherlatenz von der vertikalen Austastlücke subtrahiert.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Latenzprädiktor die konstante Verzögerung so auswählt, dass sie eine Fehlerspanne für die Vorhersage der Speicherlatenz enthält.
Vorrichtung, umfassend einen Speicherlatenzzähler, der die Zahl der Taktzyklen zählt, die zwischen einer Speicheranforderung für ein erstes Paket von Pixeln für Einzelbilder und der Ankunft desselben auftreten; einen Differenzzähler, der eine Differenz zwischen der Zahl von Taktzyklen für aufeinanderfolgende Einzelbilder berechnet; einen Mittelwertrechner zum Bestimmen einer durchschnittlichen Differenz für mehrere Einzelbilder; einen Speicherlatenzprädiktor zum Vorhersagen der Speicherlatenz für ein nächstes Einzelbild durch Addieren der durchschnittlichen Differenz zur Zahl der Taktzyklen für ein aktuelles Einzelbild; einen Abschaltzeitprädiktor zum Vorhersagen des Teils der nächsten vertikalen Austastlücke, während dessen die Energiezufuhr zu einem Anzeigecontroller blockiert werden soll, auf der Grundlage der Vorhersage der Speicherlatenz für das nächste Einzelbild.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Speicherlatenzprädiktor ferner eine konstante Verzögerung zur Zahl der Taktzyklen für das aktuelle Einzelbild addiert.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Differenzrechner ein Register und einen Subtrahierer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Mittelwertrechner ein Register, einen Addierer und einen Dividierer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner Blockierungsschaltungen zum Blockieren der Energiezufuhr zum Anzeigecontroller umfasst, wobei die Energiezufuhr am Beginn der vertikalen Austastlücke blockiert wird und über den vorhergesagten Teil der vertikalen Austastlücke ausgeschaltet bleibt.
Mobile Berechnungsvorrichtung, umfassend ein System auf einem Chip (SoC), umfassend einen Prozessor; Speicher; einen Anzeigecontroller; Sperrschaltung zum Steuern der Energiezufuhr zu einem Anzeigecontroller mit mehreren Systemkomponenten, darunter mindestens einem Konfigurationsregister, wobei die Sperrschaltung das Blockieren der Energie zu den Systemkomponenten mit Ausnahme des Konfigurationsregisters am Beginn von Perioden der vertikalen Austastlücke (VBI) in Gang setzen soll und das Blockieren für einen Teil der vertikalen Austastlücken aufrecht erhält, um Energie zu sparen; und einen Latenzprädiktor zum Vorhersagen des Teils der vertikalen Austastlücken, wobei die Vorhersage die Speicherlatenz berücksichtigt, die mit dem Empfang eines ersten Pakets von Pixeln für ein Einzelbild verknüpft ist, welches während einer nächsten aktiven Periode decodiert werden soll; ein Display; eine Batterie; und eine Schnittstelle zu einem Fahrzeugakku.
Mobile Berechnungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Latenzprädiktor den Teil vorhersagen soll durch Vorhersagen der Speicherlatenz für eine nächste vertikale Austastlücke; und Subtrahieren der vorhergesagten Speicherlatenz von der vertikalen Austastlücke.
Mobile Berechnungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Latenzprädiktor die Speicherlatenz für die nächste vertikale Austastlücke durch Addieren einer durchschnittlichen Differenz zwischen aufeinanderfolgenden tatsächlichen Speicherlatenzen für mehrere vertikale Austastlücken zu einer tatsächlichen Speicherlatenz für die vorherige vertikale Austastlücke vorhersagt.
Mobile Berechnungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Latenzprädiktor ferner den Teil durch Subtrahieren einer konstanten Verzögerung zum Berücksichtigen des Aufwandes von Verwaltungsfunktionen vorhersagt und eine Fehlerspanne für die Vorhersage der Speicherlatenz einschließt.