JP2013506201A - 無線デバイスにおける消費電力の最適化に関する装置と方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許出願は、「PRE−EMPTING DYNAMIC CLOCK AND VOLTAGE SCALING (DCVS) RESPONSE TIME」と題をつけられ、2009年9月24日に出願され、この譲渡人に譲渡され、この中に参照によって特別に組み込まれた仮特許出願(第61/245、477号)の優先権を主張する。
この開示は、一般的に、無線デバイスのような、電子部品における消費電力の最適化に関する装置と方法に関連している。特に、この開示は、ダイナミックなクロック及び電圧のスケーリング(dynamic clock and voltage scaling:DCVS)法を用いた電子部品における回路応答時間の改良を通しての、消費電力の最適化に関する方法と装置に関連している。
制御マネージャ112は、通信結合310を経由して、無線またはモバイル機器の他のプロセッサからの測定値も要求およびまたは受け取る。さらに、もしもデータ・スループットが悪いラジオ・リンク接続でゲート制御され、もしこの接続が高プロセッサ・クロック速度を必要としないなら、安定しているが悪いラジオ・リンク接続は、低データ・スループットをドライブする。加えて、低データ・スループットはラジオ・リンク接続のフェーディングが原因であり、ここでデータ・バッファの深さはラジオ・リンク接続に依存して高かったり低かったりするだろう。たとえば、もしもラジオ・リンク・プロトコル(RLP)/MAC層がビジー・パフォーミング・リンク再送信なら、モバイル機器は高いプロセッサ・クロック速度を必要とするだろう。過密制御が行われ、プロセッサが最大プロセッサ・クロック速度で動作し、データ・コール・サービス品質(quality of Service:QoS)を維持するためのデータ・レートを戻す必要がある時、低データ・スループットはデータ・バッファの深さが高いようなトランスポートレイヤでの過密制御も原因である。したがって、制御マネージャ112は、いつそしてどのように制御機能パラメータを修正するのかを決めるためのラジオ・データ・リンク(312)の接続にかかわる更なる情報を受け取る。このように、ラジオ・リンク接続にかかわる情報は、データ・バッファの深さまたはCPUの稼働の測定値をこえてデータに影響する他の問題の決定を許容する。
監視後に、制御機能のパラメータは、ブロック504に説明されるようなデータ・バッファに記憶されたデータの量に基づいて修正される。ブロック504にさらに示したように、制御機能パラメータの修正は、データの量が予め定められた閾値より多いときに少なくとも第1の速度で、データの量が予め定められた閾値に等しいかそれより少ないとき第2の速度で、少なくとも1つのプロセッサを動作する制御機能をセッティングすることを含む。方法500は2つのスケールされたCPUスピードに限られず、データ・バッファの異なるモニタ・レベルに基づくCPUスピードの数または応答時間を含む、ということには注意が必要である。ある例では、ブロック504のプロセスは、モジュール308に関連した制御マネージャ112により実行され、これはDCVSパラメータを変化させる、APIまたは同様の機能性である。ここでは、ただ限るわけではないが、DCVSパラメータは、DCVSに対するフィルター時定数、CPUスピード閾値に対する閾値、データ・バッファ(上と下)に対する閾値、バッファ・フロア、そして他の時定数を含むことが注意される。
ここで開示した実施例に関連して示した、さまざまな例示の論理ブロック、モジュール、回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブルゲート・アレイ(FPGA)、または他のプログラム可能ロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア部品、またはここで示した機能を実行するために設計した組み合わせで実行される。汎用プロセッサはマイクロプロセッサだが、代案では、プロセッサは従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械である。プロセッサは、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアとつながる1つかそれ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成の、コンピューティング・デバイスの組み合わせとしても実行される。
Claims (32)
- 少なくとも1つのプロセッサからのデータ出力と少なくとも1つのプロセッサへのデータ入力の少なくとも1つをバッファするデータ・バッファに記憶されるデータの量を監視することと、
前記データ・バッファに蓄えられるデータの前記量に基づいた制御機能のパラメータを修正すること
を具備し、
前記制御機能は前記の少なくとも1つのプロセッサのローディングに基づく前記少なくとも1つのプロセッサのスピードの少なくとも1つの動作を制御するように構成される、 無線デバイスのパワー最適化のための方法。 - 前記制御機能のパラメータを修正することが、データの前記量が予め定められた閾値をこえるときに少なくとも第1のスピードで、データの前記量が予め定められた閾値と等しいかそれより少ないときにより遅い第2のスピードで、前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能の前記パラメータをセッティングすることを含む、請求項1に定義されたとおりの方法。
- 前記制御機能の前記パラメータを修正することは、前記データ・バッファに記憶されるように何らかのデータが監視されるときに前記少なくとも1つのプロセッサの最大スピードで動作するように前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能をセッティングすることと、
前記データ・バッファに何のデータも記憶されていないときに予め定められた最小スピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能をセッティングすることと、
を含む、請求項1に定義されたとおりの方法。 - 前記少なくとも1つのプロセッサの稼動レベルを監視することと、
前記データ・バッファのデータの前記量が第1の予め定められた閾値をこえ、前記少なくとも1つのプロセッサの前記稼動レベルが最大稼動レベルよりも下のときの前記制御機能の応答時間を減らすことで前記制御機能のパラメータを修正すること
をさらに具備する、請求項1に定義されたとおりの方法。 - 前記データ・バッファのデータの前記量が前記の第1の予め定められた閾値よりも低い第2の予め定められた閾値以下に落ちるときに前記制御機能の前記パラメータを初期設定に戻すことをさらに具備する、請求項4に定義されたとおりの方法。
- データリンクと無線接続のラジオ・リンクの少なくとも1つを監視することと、
前記監視されたデータリンクとラジオ・リンクの少なくとも1つに基づいた前記制御機能のさらなる修正すること
をさらに具備する、請求項1に定義されたとおりの方法。 - 前記制御機能がダイナミックなクロック及び電圧のスケーリング(DCVS)機能である、請求項1に定義されたとおりの方法。
- パラメータを修正することは、DCVS感度、DCVS応答時間、プロセッサ周波数、プロセッサ時定数、プロセッサ・フロア、プロセッサ閾値、DCVSフィルター時定数、の少なくとも1つを変化させることを具備する、請求項7に定義されたとおりの方法。
- 無線デバイスのパワー最適化に関する装置であって、前記無線デバイスの、少なくとも1つのプロセッサからのデータ出力と少なくとも1つのプロセッサへのデータ入力の少なくとも1つをバッファするデータ・バッファに記憶されたデータの前記量を監視ーする構成の少なくとも1つの第1のモニタと、
前記のデータ・バッファに記憶されたデータの前記量に基づいて制御機能のパラメータを修正するように構成された制御ユニットと、
を具備し、
前記制御機能は少なくとも1つのプロセッサのローディングに基づいた前記少なくとも1つのプロセッサの少なくとも1つの動作スピードを制御するよう構成される、装置。 - 前記制御ユニットが、前記データの量が予め定められた閾値をこえるときに少なくとも第1のスピードで、前記データの量が前記の予め定められた閾値と等しいかそれより少ないときに前記の第1のスピードよりも遅い少なくとも第2のスピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能の前記パラメータをセッティングすることにより前記制御機能の前記パラメータを修正するよう更に構成された、請求項9に定義されたとおりの装置。
- 前記制御ユニットが、
前記データ・バッファに記憶されるように何らかのデータが監視されるときに前記少なくとも1つのプロセッサの最大スピードで動作するように少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能をセッティングすることと、
前記データ・バッファに何のデータも記憶されないときに予め定められた最小スピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能をセッティングすることと
により前記制御機能の前記パラメータを修正するようにさらに構成される、請求項9に定義されたとおりの装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサの稼動レベルを監視するように構成された少なくとも1つの第2のモニタと、
前記データ・バッファの前記データの量が第1の予め定められた閾値をこえ、前記少なくとも1つのプロセッサの前記稼動レベルが最大の稼動レベルより下のときに、前記制御機能の応答時間を減らすことで前記制御機能の前記パラメータを修正するように構成された前記制御ユニット
をさらに具備する、請求項9に定義されたとおりの装置。 - 前記制御ユニットが、
前記データ・バッファのデータの前記量が前記の第1の予め定められた閾値よりも少ない第2の予め定められた閾値より下に落ちるときに初期設定へ前記制御機能の前記パラメータを戻すようにさらに構成された、請求項12に定義されたとおりの装置。 - データリンクと無線接続のラジオ・リンクの少なくとも1つを監視するように構成された少なくとも1つの第3のモニタと、
監視されたデータリンクとラジオ・リンクの少なくとも1つに基づく前記制御機能を修正するようにさらに構成された前記制御ユニット、
をさらに具備する、請求項9に定義されたとおりの装置。 - 前記制御機能がダイナミックなクロック及び電圧のスケーリング(DCVS)機能である、請求項9に定義されたとおりの装置。
- 前記制御機能パラメータが、DCVS感度、DCVS応答時間、プロセッサ周波数、プロセッサ時定数、プロセッサ・フロア、プロセッサ閾値、DCVSフィルター時定数、のうち少なくとも1つを具備する、請求項15に定義されたとおりの装置。
- 少なくとも1つのプロセッサからのデータ出力と少なくとも1つのプロセッサへのデータ入力のうち少なくとも1つでバッファするデータ・バッファに記憶されるデータの前記量を監視するための手段と、
前記データ・バッファに記憶される前記データの量に基づく制御機能のパラメータを修正するための手段
を具備し、
前記制御機能は前記少なくとも1つのプロセッサのローディングに基づいて前記少なくとも1つのプロセッサの動作スピードで制御するように構成される、無線デバイスのパワー最適化のための装置。 - 前記制御機能の前記パラメータの修正のための前記手段が、前記データの量が予め定められた閾値をこえるときに少なくとも第1のスピードで、前記データの量が前記予め定められた閾値と等しいかそれより少ないときに前記第1のスピードよりも遅い第2のスピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能の前記パラメータをセッティングするための手段を含む、請求項17に定義されたとおりの装置。
- 前記制御機能の前記パラメータの修正に関する前記方法が、前記データ・バッファに記憶されるように何らかのデータが監視されるときに前記少なくとも1つのプロセッサの最大スピードで動作するように前記少なくとも1つのプロセッサを動作させるために前記制御機能をセッティングするための手段と、
前記データ・バッファに何のデータも記憶されていないときに予め定められた最小スピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させる前記制御機能をセッティングするための手段
を含む、請求項17に定義されたとおりの装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサの稼動レベルを監視するための手段と、
前記データ・バッファの前記データの量が第1の予め定められた閾値をこえ、前記少なくとも1つのプロセッサの前記稼動レベルが最大稼動レベルより下のときに、前記制御機能の応答時間を減らすことで前記制御機能の前記パラメータを修正するための手段
をさらに具備する請求項17に定義されたとおりの装置。 - 前記データ・バッファの前記データの量が前記第1の予め定められた閾値よりも少ない第2の予め定められた閾値よりも下に落ちるときに、前記制御機能の前記パラメータを初期設定に戻すための手段をさらに具備する、請求項20に定義されたとおりの装置。
- データリンクと無線接続のラジオ・リンクの少なくとも1つを監視するための手段と、
前記監視されたデータリンクとラジオ・リンクのうち少なくとも1つに基づく前記制御機能をさらに修正するための手段
をさらに具備する、請求項17に定義されたとおりの装置。 - 前記制御機能はダイナミックなクロック及び電圧のスケーリング(DCVS)機能である、請求項17に定義されたとおりの装置。
- 制御機能パラメータが、DCVS感度、DCVS応答時間、プロセッサ周波数、プロセッサ時定数、プロセッサ・フロア、プロセッサ閾値、DCVSフィルター時定数のうち少なくとも1つを具備する、請求項23に定義されたとおりの装置。
- コンピュータに、無線デバイスの少なくとも1つのプロセッサからのデータ出力とプロセッサへのデータ入力のうち少なくとも1つをバッファするデータ・バッファに記憶された前記データの量を監視させるためのコードと、
コンピュータに、前記データ・バッファに記憶された前記データの量に基づく制御機能のパラメータを修正させるためのコード
を具備し、
前記制御機能は前記少なくとも1つのプロセッサのローディングに基づく前記少なくとも1つのプロセッサのスピードの少なくとも1つの動作を制御するように構成される、 コンピュータ可読媒体を具備する、コンピュータ・プログラム製品。 - コンピュータに前記制御機能の前記パラメータを修正させる前記コードは、前記データの量が予め定められた閾値をこえるときに少なくとも第1のスピードで、前記データの量が前記予め定められた閾値と等しいかそれより少ないときに前記第1のスピードよりも遅い第2のスピードで、前記少なくとも1つのプロセッサを動作させる前記制御機能の前記パラメータをセッティングさせるためのコード
を含む、請求項25に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。 - 前記制御機能の前記パラメータをコンピュータに修正させるコードは、コンピュータに前記データ・バッファに記憶されるように何らかのデータが監視されるときに前記少なくとも1つのプロセッサの最大スピードで動作する前記少なくとも1つのプロセッサを動作させる前記制御機能をセッティングさせるためのコードと、
コンピュータに前記データ・バッファに何のデータも記憶されていないときに予め定められた最小スピードで前記少なくとも1つのプロセッサを動作させる前記制御機能をセットさせるためのコード
を含む、請求項25に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。 - コンピュータに、前記少なくとも1つのプロセッサの稼動レベルを監視させるためのコードと、
コンピュータに、前記データ・バッファの前記データの量が第1の予め定められた閾値をこえ、前記少なくとも1つのプロセッサの前記稼動レベルが最大稼動レベルよりも低いときに、前記制御機能の応答時間を減らすことで前記制御機能の前記パラメータを修正させるためのコード
をさらに具備する、請求項25に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。 - 前記データ・バッファの前記データの量が前記第1の予め定められた閾値よりも少ない第2の予め定められた閾値より下に落ちるときに、コンピュータに前記制御機能の前記パラメータを初期設定に戻させるためのコード
をさらに具備する請求項28に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。 - 無線デバイスの無線接続のデータリンクとラジオ・リンクの少なくとも1つをコンピュータに監視させるためのコードと、
前記監視されたデータリンクとラジオ・リンクのうち少なくとも1つに基づく前記制御機能をコンピュータにさらに修正させるためのコード
をさらに具備する、請求項25に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。 - 前記制御機能がダイナミックなクロック及び電圧のスケーリング(DCVS)機能であるような、請求項25に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。
- 前記制御機能パラメータが、DCVS感度、DCVS応答時間、プロセッサ周波数、プロセッサ時定数、プロセッサ・フロア、プロセッサ閾値、DCVSフィルター時定数のうち少なくとも1つを具備する、請求項31に定義されたとおりのコンピュータ・プログラム製品。
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