JP3570382B2 - 省電力グラフィック制御回路 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、省電力グラフィック制御回路に関し、特に、各機能ブロックごとに電力、クロック周波数の制御を行う省電力グラフィック制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、たとえば、「特開2000−66654号公報」、「特開2000−259140号公報」記載のものがある。
【0003】
「特開2000−66654号公報」記載の技術は、「クロック発生器よりフレームバッファと共通に与えられるクロック信号に基づくフレームバッファの書き込み・読み出しアクセスによりグラフィックス情報の描画、コピー、および、表示を行うビデオコントローラにおいて、前記フレームバッファに対するアクセスによるバス使用率に基づき前記クロック発生器のクロック周波数を制御するクロック制御手段と、前記クロック発生器から供給されるクロック信号のタイミングを補正するタイミング補正手段と、前記クロック制御手段により制御される前記クロック発生器のクロック信号周波数に基づいて、前記タイミング補正手段によりタイミングが補正されたクロック信号及び前記クロック発生器から供給されるそのままのクロック信号のいずれか一方を選択して内部クロックとし、ビデオコントローラ内部の動作及び前記フレームバッファに対するアクセスに使用させるとともに、前記タイミング補正手段の不使用時にはタイミング補正手段の動作を停止させる選択制御手段とを備えるもの」である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術の第1の問題点は、機能ブロックごとのきめ細かい省電力ができないことである。
【0005】
その理由は、フレームバッファ(あるいはビデオランダムアクセスメモリ)にアクセスを実施する各機能ブロックごとのアクセス頻度を考慮していないからである。
【0006】
第2の問題点は、省電力の効果が少ないことである。
【0007】
その理由は、上記「特開2000−66654号公報」、「特開2000−259140号公報」記載の発明は、それぞれ、クロック周波数、電力のみしか制御しないからである。
【0008】
本発明の目的は、グラフィック制御回路内で、ビデオランダムアクセスメモリにアクセスする機能ブロックに対し動作状況応じた省消費電力制御を行うことにより、システム全体のパフォーマンスを落とさずに省消費電力化することである。
【0009】
【課題を解決するための手段
【0010】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数を一定時間カウントしカウント値を出力し、かつ累積値を出力する監視回路と、前記監視回路からのカウント値、累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0011】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタからのカウント値、前記累積回路からの累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0012】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、前記監視回路の前記累積回路の出力に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0013】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、(1)前記累積回路の出力=0,前記カウント記録回路の出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力であれば電力オフにし、クロック制御信号=クロック停止にし、(2)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力、あるいは、電力オフであればそのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、クロック停止、あるいは、低周波数であればそのままにし、(3)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力=0の場合:電力=電力オフにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、停止であれば停止にし、(4)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力≧1の場合:電力=電力オフであれば、低電力に、低電力、あるいは、高電力であれば高電力にし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(5)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力≧前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(6)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力<前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、クロック停止であればそのままにする論理で、各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0014】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタからのカウント値、前記累積回路からの累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0015】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、前記監視回路の前記累積回路の出力に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0016】
本発明の第の省電力グラフィック制御回路は、複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、(1)前記累積回路の出力=0,前記カウント記録回路の出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力であれば電力オフにし、クロック制御信号=クロック停止にし、(2)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力、あるいは、電力オフであればそのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、クロック停止、あるいは、低周波数であればそのままにし、(3)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力=0の場合:電力=電力オフにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、停止であれば停止にし、(4)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力≧1の場合:電力=電力オフであれば、低電力に、低電力、あるいは、高電力であれば高電力にし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(5)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力≧前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(6)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力<前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、クロック停止であればそのままにする論理で、各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態は、中央演算制御を行うマイクロプロセッサユニットであるMPU10と、入出力インターフェースを制御するブリッジ20と、プログラム、および、ワーク(テクスチャやビデオデータ)用として使用されるメインメモリ30と、ディスプレイ60への表示制御を行うグラフィック制御回路40と、描画データ、ビデオデータを格納するビデオランダムアクセスメモリであるVRAM70とから構成される。
【0018】
また、グラフィック制御回路40は、ホスト(MPU10や、DMAマスター(図示せず)など)からのアクセスや、グラフィック制御回路40自らがDMA(ダイレクトメモリアクセス)回路として動作する場合に制御を行うホスト・DMA制御回路41と、2次元や3次元などの表現効果を目的とする描画エンジン42と、外部からのビデオや音楽のストリームデータやホストから入力されるデータに対してフォーマット変換や符号、復号化等を行うビデオエンジン43と、ディスプレイ60に対して表示制御および表示信号を生成するディスプレイ制御回路44と、VRAM70のリフレッシュタイミングを生成するメモリリフレッシュ制御回路45と、ホスト・DMA制御回路41、描画エンジン42、ビデオエンジン43、ディスプレイ制御回路44、メモリリフレッシュ制御回路45、およびVRAM制御回路46を接続するVRAM70アクセス用の内部バス401と、ホスト・DMA制御回路41、描画エンジン42、ビデオエンジン43、ディスプレイ制御回路44、メモリリフレッシュ制御回路45からの描画、表示、リフレッシュ等のアクセスリクエストを受け付けVRAM70を制御するVRAM制御回路46と、VRAM制御回路46へのアクセスリクエストに対する調停を行う調停回路47と、この調停回路47でのリクエスト状況を監視し、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45の動作、非動作状態を通知する監視回路48と、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45の状態を把握し電力制御を行う電力制御回路49と、ホスト・DMA制御回路41〜電力制御回路49、VRAM70へのクロックを個別生成し分配するPLL回路を含むクロック生成回路50とから構成される。
【0019】
ここで、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45を機能ブロックと呼ぶ。
【0020】
図2は、図1の監視回路48、電力制御回路49の詳細ブロック図である。
図2を参照すると、監視回路48は、カウンタ4801、加算器4802、および、レジスタ等の記憶回路4803を含むそれぞれホスト・DMA制御回路41、描画エンジン42、ビデオエンジン43、ディスプレイ制御回路44、メモリリフレッシュ制御回路45に対応する複数の監視モジュール480と、一定時間おきにパルスを発生するタイムカウンタ4804とから構成される。
【0021】
また、電力制御回路49は、レジスタ等の記憶回路4901、および、比較回路4902を含むそれぞれホスト・DMA制御回路41、描画エンジン42、ビデオエンジン43、ディスプレイ制御回路44、メモリリフレッシュ制御回路45に対応する複数の電力制御モジュール490から構成される。
【0022】
次に、本発明の第1の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
【0023】
まず、MPU10からのVRAM70へのデータ転送、描画に関して動作の説明をする。
【0024】
MPU10がVRAM70のマップされたアドレス空間のメモリアドレスに対しメモリデータ転送命令を実行すると、ブリッジ20は、アクセスされるメモリアドレスをVRAM70へのアクセスと判断し、グラフィック制御回路40へのパスでデータ転送を開始する。次に、グラフィック制御回路40内ではホスト・DMA制御回路41がブリッジ20からのメモリデータ転送アクセスを受け付け、調停回路47に対しVRAMアクセス要求を出力する。
【0025】
ホスト・DMA制御回路41からのVRAMアクセス要求を受け取ると、調停回路47は、描画エンジン42〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAMアクセス要求との調停を行い、もし、ホスト・DMA制御回路41の優先度が1番高いと判断すれば、VRAMアクセス許可信号をホスト・DMA制御回路41に伝達し、このVRAMアクセス許可信号を受けたホスト・DMA制御回路41が、内部バス401を介しVRAM制御回路46へアクセスを実行する。次に、VRAM制御回路46はホスト・DMA制御回路41からのVRAMアクセス要求にしたがってVRAM70へのデータ転送を実行する。
【0026】
次に、描画エンジン42〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAM70に対するデータ転送、描画に関して動作を説明する。
【0027】
この場合、MPU10からのVRAM70へのデータ転送、描画動作手続きと異なり、あらかじめ、MPU10により描画エンジン42〜メモリリフレッシュ制御回路45の機能動作のための種別毎に設定が行われ、その後は、MPU10が介在せずに描画エンジン42〜メモリリフレッシュ制御回路45が独立して動作を行う。
【0028】
次に、描画エンジン42に関して説明する。描画エンジン42は、上記設定後、MPU10からの動作開始命令、あるいは、あらかじめ設定されたタイミングにおいて、特定の機能を実行し、VRAM70へのアクセスをする際、調停回路47に対しVRAMアクセス要求を出力する。
【0029】
調停回路47は、描画エンジン42からVRAMアクセス要求を受け取ると、ホスト・DMA制御回路41、ビデオエンジン43〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAMアクセス要求との調停を行い、もし、描画エンジン42の優先度が1番高いと判断すれば、VRAMアクセス許可信号を描画エンジン42に伝達し、このVRAMアクセス許可信号を受けた描画エンジン42が指定された機能動作シーケンスにしたがい、内部バス401を介しVRAM制御回路46へアクセスを実行する。VRAM制御回路46は描画エンジン42のVRAMアクセス要求にしたがってVRAM70への描画を実行する。
【0030】
次に、ビデオエンジン43に関して説明する。ビデオエンジン43は、ホスト・DMA制御回路41、または、外部からのビデオストリームデータを受け取ると、これを設定フォーマットに変換、符号化、あるいは、復号化し、その後表示オーバーレイや、一時保持用にVRAM70にデータを格納するために調停回路47に対してVRAMアクセス要求を出力する。
【0031】
調停回路47は、ビデオエンジン43からVRAMアクセス要求を受け取ると、ホスト・DMA制御回路41〜描画エンジン42、ディスプレイ制御回路44〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAMアクセス要求との調停を行い、もし、ビデオエンジン43の優先度が1番高いと判断すれば、VRAMアクセス許可信号をビデオエンジン43に伝達し、このVRAMアクセス許可信号を受けたビデオエンジン43が指定された機能動作シーケンスにしたがい、内部バス401を介しVRAM制御回路46へアクセスを実行する。VRAM制御回路46はビデオエンジン43のVRAMアクセス要求にしたがってVRAM70へのデータ転送を実行する。
【0032】
次に、ディスプレイ制御回路44について説明する。ディスプレイ制御回路44は、MPU10から、ブリッジ20、ホスト・DMA制御回路41を介してから設定された解像度・色数・リフレッシュレートに応じてディスプレイ60に対する表示制御信号を生成する。映像信号生成用にVRAM70から表示データを取得するために調停回路47に対しVRAMアクセス要求を出力する。
【0033】
調停回路47は、ディスプレイ制御回路44からVRAMアクセス要求を受け取ると、ホスト・DMA制御回路41〜描画エンジン42、ディスプレイ制御回路44〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAMアクセス要求との調停を行い、もし、ディスプレイ制御回路44の優先度が1番高いと判断すれば、VRAMアクセス許可信号をディスプレイ制御回路44に伝達し、このVRAMアクセス許可信号を受けたディスプレイ制御回路44が指定された機能動作シーケンスにしたがい、内部バス401を介しVRAM制御回路46へアクセスを実行する。VRAM制御回路46はディスプレイ制御回路44のVRAMアクセス要求にしたがってVRAM70から表示データを読み出しディスプレイ制御回路44に出力する。
【0034】
次に、メモリリフレッシュ制御回路45について説明する。メモリリフレッシュ制御回路45は、VRAM70に格納されているVRAM表示用データ、および、ワークデータを保持するためにメモリリフレッシュ要求を生成し、調停回路47に出力する。調停回路47は、メモリリフレッシュ要求を最優先と判断し、VRAMアクセス許可信号をメモリリフレッシュ制御回路45に伝達し、このVRAMアクセス許可信号を受けたメモリリフレッシュ制御回路45が、内部バス401を介しVRAM制御回路46へメモリリフレッシュ要求を実行する。VRAM制御回路46はメモリリフレッシュ制御回路45のメモリリフレッシュ要求にしたがってVRAM70のリフレッシュを実施する。
【0035】
次に、監視回路48、電力制御回路49、クロック生成回路50について説明する。調停回路47は、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45からのVRAMアクセス要求を監視回路48に出力し、監視回路48は、調停回路47からのホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45に対応するVRAMアクセス要求の頻度や間隔の状況を監視し、監視情報を電力制御回路49に出力する。
【0036】
電力制御回路49は、監視回路48からの監視情報に基づいて、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45ごとに最適な電力を制御し、クロック生成回路50にクロック制御のための情報を出力する。たとえば、一定時間、VRAMアクセス要求の頻度が低い、あるいは全く使用していない要求元(ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45)に対してはクロックの周波数を低下させる指示をクロック生成回路50に出力する。
【0037】
クロック生成回路50は、電力制御回路49からの情報にしたがい、クロックの制御を実施する。
【0038】
次に、調停回路47がホスト・DMA制御回路41からVRAMアクセス要求を受け取った場合について説明する。調停回路47は調停を行い、もし、ホスト・DMA制御回路41の優先度が1番高いと判断すれば、VRAMアクセス許可信号をホスト・DMA制御回路41に伝達し、さらに、監視回路48のホスト・DMA制御回路41に対応する監視モジュール480にカウントアップ指示を出力する。ホスト・DMA制御回路41に対応する監視モジュール480のカウンタ4801は、カウントアップ信号により保持する値のカウントアップを行う。加算器4802は、カウンタ4801、および、記憶回路4803からの出力を加算した値を出力する。また、カウンタ4801、記憶回路4803の出力は、常時、電力制御回路49に送出される。
【0039】
電力制御回路49は、監視回路48のカウンタ4801、および、記憶回路4803の出力を入力し、記憶回路4803の出力、カウンタ4801の出力、および、内部の記憶回路4901の出力に基づいて、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45の対応するものに対するクロック制御信号、および、電力を比較回路4902で作成し、常時出力する。ただし、電源が投入されてから一定時間が経過するまで、デフォールト値(事前に決めておく)を出力する。
【0040】
次に、タイムカウンタ4804が一定時間ごとにパルスを発生すると、監視回路48のカウンタ4801は、保持している値をリセットし、記憶回路4803は、加算器4802の出力を取り込み保持する。また、電力制御回路49の記憶回路4901は、タイムカウンタ4804からのパルスを受け取ると、監視回路48のカウンタ4801の出力を取り込み保持する。
【0041】
ここで、カウンタ4801のビット数は、タイムカウンタ4804がパルスを発生する間にオーバーフローしないように設定される。
【0042】
記憶回路4803に保持されている値を「累積カウント値A」、記憶回路4901に保持されている値を「過去カウント値B」、カウンタ4801に保持されている値を「現在カウント値B’」とすると、電力制御回路49の比較回路4902で作成されるクロック制御信号、電力の論理は、たとえば、以下のようである。比較回路4902は、内部に、出力している値を保持するレジスタを内蔵し、そのレジスタの値と、A,B,B’とによりクロック制御信号、電力を作成する。また、以下において、クロック制御信号は、2ビットであり、00=高周波数、01=低周波数、10=クロック停止である。また、電力は、高電力、低電力、電力オフのいずれかである。電力の高低は、電圧、または、電流を変えることにより実現される。複数の電力を外部から入力し、切り替えることでも実現できる。
【0043】
(1)A=0,B=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力であれば電力オフにする。クロック制御信号=クロック停止(10)にする。
【0044】
(2)A≧1,B≧1,B’=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力、または、電力オフであればそのままにする。クロック制御信号=高周波数(00)であれば低周波数(01)に、クロック停止(10)、または、低周波数(01)であればそのままにする。
【0045】
(3)A≧1,B=0,B’=0の場合:電力=電力オフにする。クロック制御信号=高周波数(00)であれば低周波数(01)に、低周波数(01)、または、停止(10)であれば停止(10)にする。
【0046】
(4)A≧1,B=0,B’≧1の場合:電力=電力オフであれば、低電力に、低電力、または、高電力であれば高電力にする。クロック制御信号=停止(10)であれば低周波数(01)に、低周波数(01)、または、高周波数(00)であれば高周波数(00)にする。
【0047】
(5)A≧1,B≧1,B’≧B,B’≠0の場合:電力=そのままにする。クロック制御信号=停止(10)であれば低周波数(01)に、低周波数(01)、または、高周波数(00)であれば高周波数(00)にする。
【0048】
(6)A≧1,B≧1,B’<B,B’≠0の場合:電力=そのままにする。クロック制御信号=高周波数(00)であれば低周波数(01)に、低周波数(01)、または、クロック停止(10)であればそのままにする。
【0049】
ただし、上記は、1例であって、上記に限定されるものではなく、また、各ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45において別々の論理を設定することができる。また、電力、クロック周波数は、多段階に設定可能である。
【0050】
次に、クロック生成回路50は、各ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45に、電力制御回路49からのクロック制御信号(たとえば、2ビット)により対応した周波数のクロックを分配する。また、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45は、電力制御回路49からの電力で動作する。
【0051】
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図3は、本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【0052】
図3を参照すると、本発明の第2の実施の形態は、本発明の第1の実施の形態に、監視状況を一定時間でなく任意の時間監視とするための監視時間設定レジスタ群51と、タイムカウンタ4804の替わりに時間測定するためのタイマー群52とを追加したものである。
【0053】
図4は、図3の監視時間設定レジスタ群51、タイマー群52の詳細ブロック図である。図4を参照すると、監視時間設定レジスタ群51、タイマー群52は、それぞれ、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45に対応するレジスタ510と、タイマー520とから構成される。
【0054】
ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45に対応する個々のレジスタ510には、MPU10からブリッジ20、ホスト・DMA制御回路41を介して、個々の値が設定される。また、ホスト・DMA制御回路41〜メモリリフレッシュ制御回路45に対応する個々のタイマー520は、本発明の第1の実施の形態のタイムカウンタ4804の替わりにパルスを発生する。すなわち、タイマー520は、カウントを行い対応するレジスタ510の値に達すると、パルスを発生し、監視回路48、および、電力制御回路49の対応する監視モジュール480、電力制御モジュール490に出力する。調停回路47、および、監視回路48では、本発明の第1の実施の形態のパルスを受けたのと同一の動作を実施する。
【0055】
本発明の第1の実施の形態よりきめ細かい制御が行えるので、無駄な電力供給を極限まで抑えることが可能となる。たとえば、短期間にVRAMアクセス要求が多ものに対してはほぼ、最大のクロック周波数と電力を与え、長期間頻度数が少ないものに対しては、最小のクロック周波数にするか、または、電力をオフにすることができる。
【0056】
【発明の効果】
本発明の第1の効果は、機能ブロックごとのきめ細かい省電力ができることである。
【0057】
その理由は、ビデオランダムメモリにアクセスを実施する各機能ブロックごとのアクセス頻度を算出し、アクセス頻度に基づいて省電力を実施する構成をとるからである。
【0058】
第2の効果は、省電力の効果が大きいことである。
【0059】
その理由は、クロック周波数、電力を両方とも制御する構成をとるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図1の監視回路、電力制御回路の詳細ブロック図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図4】図3の監視時間設定レジスタ群、タイマー群の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
10 MPU
20 ブリッジ
30 メインメモリ
40 グラフィック制御回路
41 ホスト・DMA制御回路
42 描画エンジン
43 ビデオエンジン
44 ディスプレイ制御回路
45 メモリリフレッシュ制御回路
46 VRAM制御回路
47 調停回路
48 監視回路
49 電力制御回路
50 クロック生成回路
51 監視時間設定レジスタ群
52 タイマー群
60 ディスプレイ
70 VRAM
480 監視モジュール
490 電力制御モジュール
510 レジスタ
520 タイマー
4801 カウンタ
4802 加算器
4803 記憶回路
4804 タイムカウンタ
4901 記憶回路
4902 比較回路

Claims (7)

  1. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数を一定時間カウントしカウント値を出力し、かつ累積値を出力する監視回路と、前記監視回路からのカウント値、累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  2. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタからのカウント値、前記累積回路からの累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  3. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、前記監視回路の前記累積回路の出力に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  4. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、一定時間ごとにパルス信号を出力するタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、(1)前記累積回路の出力=0,前記カウント記録回路の出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力であれば電力オフにし、クロック制御信号=クロック停止にし、(2)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力、あるいは、電力オフであればそのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、クロック停止、あるいは、低周波数であればそのままにし、(3)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力=0の場合:電力=電力オフにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、停止であれば停止にし、(4)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力≧1の場合:電力=電力オフであれば、低電力に、低電力 、あるいは、高電力であれば高電力にし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(5)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力≧前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(6)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力<前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、クロック停止であればそのままにする論理で、各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  5. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタからのカウント値、前記累積回路からの累積値に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  6. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、前記監視回路の前記累積回路の出力に基づいて各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
  7. 複数の機能ブロックと、各前記機能ブロックからのビデオランダムアクセスメモリに対するアクセス要求を受け付け調停を行いアクセスを許可する各前記機能ブロックに対応するカウントアップ信号を出力する調停回路と、前記機能ブロックごとの一定値を保持するレジスタと、前記一定値に達するとパルス信号を出力する各前記機能ブロック対応のタイムカウンタと、前記調停回路からのカウントアップ信号により対応する前記機能ブロックの前記アクセス要求の回数をカウントし前記パルス信号でリセットされるカウンタ、および、前記機能ブロックに対応する前記パルス信号で前記カウンタの出力の累積値を更新・保持する累積回路を備える監視回路と、前記監視回路の前記カウンタの出力を前記パルス信号により入力し保持するカウント記録回路、および、前記監視回路の前記カウンタの出力、前記カウント記録回路の出力、および、(1)前記累積回路の出力=0,前記カウント記録回路の出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力であれば電力オフにし、クロック制御信号=クロック停止にし、(2)前記累積回路の出力≧ 1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力=0の場合:電力=高電力であれば低電力に、低電力、あるいは、電力オフであればそのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、クロック停止、あるいは、低周波数であればそのままにし、(3)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力=0の場合:電力=電力オフにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、停止であれば停止にし、(4)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力=0,前記カウンタの出力≧1の場合:電力=電力オフであれば、低電力に、低電力、あるいは、高電力であれば高電力にし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(5)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力≧前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=停止であれば低周波数に、低周波数、あるいは、高周波数であれば高周波数にし、(6)前記累積回路の出力≧1,前記カウント記録回路の出力≧1,前記カウンタの出力<前記カウント記録回路の出力,前記カウンタの出力≠0の場合:電力=そのままにし、クロック制御信号=高周波数であれば低周波数に、低周波数、あるいは、クロック停止であればそのままにする論理で、各前記機能ブロックごとに電力、クロック制御信号を出力する比較回路を備える電力制御回路と、前記電力制御回路からのクロック制御信号に基づいて各前記機能ブロックごとにクロック信号を生成するクロック生成回路とを有することを特徴とする省電力グラフィック制御回路。
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