JP4843144B2 - 集積デバイスを低電力状態からパワーアップする方法および装置 - Google Patents
集積デバイスを低電力状態からパワーアップする方法および装置 Download PDFInfo
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Description
(発明の分野)
本発明は概して、コンピュータシステムに関し、特に、プロセッサバスインターフェースに関する。
【0002】
(発明の背景)
半導体およびコンピュータ技術の発展に伴い、コンピュータシステムの高速化と同時に小型化が進んでいる。デスクトップコンピュータシステムはもちろん、ラップトップコンピュータシステムでさえも、今や、小さな部屋を占有するようなメインフレームコンピュータの処理速度を有している。現在普及が広がっているハンドヘルドコンピュータシステム(例えば、パーソナルデジタルアシスタント(PDA))でさえも、より高性能になってきている。コンピュータシステムの小型化および廉価化が進むにつれ、コンピュータシステムへの要求も常にかつより多く発生する。このような要求の例として、速度および性能がある。
【0003】
コンピュータシステムの高性能化および小型化が進むと、電力の節約の問題を解決するのががますます困難になってくる。ハンドヘルドコンピュータシステムの場合、サイズが小さいため、動作時間が限られているバッテリによって電力供給される。高速かつ高性能なプロセッサにはより多くの電力が必要となるため、電力を節約することにより、バッテリの動作時間を伸ばすための革新的な解決法が必要とされている。
【0004】
各コンピュータシステム内には、様々な機能(例えば、メモリコントローラ、ハードディスクコントローラ、グラフィックス/映像コントローラ、通信コントローラおよび他の周辺コントローラ)を行うよう設計された集積回路が多数存在する。周知のように、これらの集積回路はそれぞれ、集積回路の動作を同期させる際にタイミング基準(reference)として用いられるクロック信号を必要とする。一般的に、集積回路のクロック速度が高速化すると、電力消費は増加する。
【0005】
集積回路は周期的に不要となり、システム機能が関連する動作の間、アイドル状態となる。別の場合において、サブ回路(例えば、論理およびデータ経路の組み合わせ)がデータ処理を行い、集積回路における転送が動作している間、当該集積回路中の他のサブ回路はアイドル状態である。これらのサブ回路はクロック信号の受信動作を継続し続けるため、これらのサブ回路の各内部サブ回路も継続的に動作し、アイドル状態のときでも有意な量の電力を消費する。そのため、電力を節約するために、アイドル状態のサブ回路へのクロック信号はディセーブルされる。次いで、これらのサブ回路へのクロック信号は、必要に応じてイネーブルされる。集積サブ回路中のうち選択されたサブ回路をパワーアップ(イネーブル)およびパワーダウン(ディセーブル)する動作は、必要な順序で行われ得る。このような電力供給の順序付けが必要なのは、他のサブ回路に依存するサブ回路もあるからである。例えば、あるサブ回路の場合、別のサブ回路がパワーアップされ得る前にそのサブ回路をパワーアップする必要がある。また、ある同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ(RAM)または液晶ディスプレイ(LCD)フラットパネルモニタの場合のようにオンオフ時にサブ回路が一連の入力信号を必要とする場合にも、電力供給の順序付けが必要となる。このような電力供給の順序は重要である。なぜならば、電力供給の順序が適切に行なわれないと、いくつかの回路ブロックが適切にイネーブルされなくなるからである。電力状態に関連して所望の電力供給の順序付けを提供するために、パワーマネージメントユニット(PMU)が用いられている。
【0006】
PMUは典型的には、様々な電力状態(例えば、通常の電力状態および低電力状態。但し、これらに限定されない)をサポートする。通常の電力状態の場合、集積回路中のサブ回路(例えば、グラフィックス/表示コントローラ)は全て、イネーブルされ得る。逆に言うと、低電力状態の場合、集積回路中のサブ回路は、格納データをリフレッシュするためのメモリバッファリフレッシュ論理を除いて全てディセーブルされ得る。このような低電力状態は、ラップトップコンピュータシステムおよびハンドヘルドコンピュータシステムにおいて重要となる電力の節約を行うために用いられる。しかし、集積回路が低電力状態が通常の電力状態へと遷移しているときに集積回路をパワーアップするのは、集積回路用の内部クロック信号を生成するために用いられるクロック回路をオフにしなければならないため、問題がある。クロック信号はクロック回路をパワーアップする際に必要であるが、低電力状態の間に集積回路において利用可能となり得る内部クロックはいずれも、クロック回路のパワーアップ用途には適していない。集積回路が同期式バスに結合されている場合、同期式バスからの外部クロック信号が、クロック回路のパワーアップ用途に利用可能となり得る。一方、集積回路が同期式バスに結合されている場合において、位相ロックループ(PLL)がオフにされると、上記のような外部クロックは、クロック回路のパワーアップ用途に利用できなくなる。低電力状態の間にPLLがイネーブル状態のままであると、PLLは電力を大量に消費するため、望ましくない。
【0007】
従って、クロック信号を供給するクロック回路がオフにされるときに、低電力状態から遷移しようとする集積回路をパワーアップするための装置、システムおよび方法が必要とされている。
【0008】
(発明の要旨)
従って、本発明は、クロック信号を供給するクロック回路がオフにされるときに、低電力状態から遷移しようとする集積回路をパワーアップするための装置、システムおよび方法を提供する。
【0009】
本発明は、中央プロセッサに結合された集積回路に関する上記の必要事項を満たす。この集積回路は、プロセッサインターフェースと、プロセッサインターフェース回路に結合されたパワーマネージメント回路と、プロセッサインターフェース回路に結合されたクロック生成回路と、パワーマネージメント回路とを含む。
【0010】
プロセッサインターフェース回路は、集積回路と中央プロセッサとの間にインターフェースを提供する。プロセッサインターフェース回路は、中央プロセッサからプログラム情報を格納する1組のレジスタを含む。この1組のレジスタにおいて、プログラム情報は、集積回路の所望の電力状態に関する情報と、イネーブル化データビットとを含む。これは、第1の(低)電力状態の間にアクセス可能な1組のレジスタである。パワーマネージメント回路は、1組のレジスタによって格納されたプログラム情報に応答して、集積回路の所望の電力状態を制御する。パワーマネージメント回路は、少なくとも第1の(低)電力状態および第2の(通常の)電力状態をサポートする。パワーマネージメント回路は、2つの電力状態間の遷移に対し、電力供給の順序付けを行う。クロック生成回路は、パワーマネージメント回路と、1組のレジスタ中に格納されたプログラム情報とによって制御され、これにより、第1の電力状態の間、クロック生成回路は、電力節約のために実質的にディセーブルされ、第2の電力状態の間、クロック生成回路は、集積回路を動作させるためにイネーブルされる。
【0011】
別の実施形態において、クロック生成回路は、発振器回路と、発振器回路に結合された複数の位相ロックループ(PLL)回路とをさらに含む。発振器回路は、基準クロック信号を生成する。複数のPLL回路は、基準クロック信号に基づいて誘導クロック信号を生成する。プログラム情報は、PLL回路が誘導クロック信号を生成する際にPLL回路によって用いられる乗法ファクタおよび除法ファクタをさらに含む。
【0012】
本発明の全ての特徴および利点は、以下の本発明の好適な実施形態の詳細な説明から明らかとなる。本発明の好適な実施形態の説明は、添付の図面と共に参照されるべきである。
【0013】
(発明の詳細な説明)
以下の本発明の詳細な説明において、本発明に対するより深い理解を提供するために、多くの特定の詳細について説明する。しかし、これらの特定の詳細が無くとも本発明が実施可能であることは、当業者にとって明らかである。別の場合において、本発明の局面を不必要に分かりにくくしないよう、周知の方法、手順、構成要素および回路についての詳細な説明は控えた。以下の本発明の詳細な説明では、表示/グラフィックスコントローラを含む一実施形態における本発明の用途について説明するが、本発明は通信デバイス等の他の周辺デバイスにも適用可能であることが理解される。
【0014】
本発明によれば、いくつかのプログラム可能なレジスタを一組として、集積デバイスのCPUインターフェースユニット(CIF)(例えば、表示/グラフィックスコントローラ)の内部に保存する。このCIFは、低電力状態モード(好適な実施形態の場合、例えばソフトウェア制御によるスリープモードD3)の間でも、CPUによるアクセスが可能である。プログラム可能なレジスタは、プログラムビットを格納する。これらのプログラムビットは、パワーマネージメントユニット(PMU)に対し、所望の電力状態と、クロック回路がイネーブルされるかまたはディセーブルされるかとを示すために用いられる。これらのプログラム可能なレジスタはまた、乗法ファクタおよび除法ファクタも格納する。これらの乗法ファクタおよび除法ファクタは、クロック回路が自身のクロック速度を判定する際にクロック回路によって用いられる。言い換えれば、プログラムされたレジスタを用いて、集積デバイスが低電力状態から通常の状態に遷移することを可能にするために必要な情報を規定する。この情報と、約16kHzの低速クロック速度を有するリアルタイムクロック信号PMCLKIとを用いて、PMUは、所定の電力供給順序を通じて、低電力状態から通常の状態へと遷移する。この遷移は、クロック回路のパワーアップを含む。こうすることにより、本発明を、同期式プロセッサバスまたは非同期式プロセッサバスのいずれかでインプリメントすることが可能となる。
【0015】
ここで、図1を参照して、図1は、例えば、本発明のインプリメンテーションまたは実施が可能なコンピュータシステム100の高レベル図を示す。より詳細には、コンピュータシステム100は、ラップトップコンピュータシステムまたはハンドヘルドコンピュータシステムであり得る。コンピュータシステム100は例示的なものに過ぎず、本発明は、複数の異なるコンピュータシステム(例えば、デスクトップコンピュータシステム、汎用コンピュータシステム、埋設型コンピュータシステム等)においても動作可能であることが、理解される。
【0016】
図1に示すように、コンピュータシステム100は、高集積型システムであり、集積プロセッサ回路101と、周辺コントローラ102と、読取り専用メモリ(ROM)103と、ランダムアクセスメモリ(RAM)104とからなる。この高集積型アーキテクチャにより、高性能および低電力消費が可能となる。集積プロセッサ回路101内に提供されていない複雑かつ/または高ピンカウント型の周辺機器とインターフェースをとることが必要な場合、コンピュータシステムアーキテクチャ100は、周辺コントローラも含み得る。
【0017】
周辺コントローラ102は集積プロセッサ回路101の一端に接続され、ROM103およびRAM104は、集積プロセッサ回路101のもう一方の一端に接続される。集積プロセッサ回路101は、処理ユニット105と、メモリインターフェース106と、グラフィックス/表示コントローラ107と、ダイレクトメモリアクセス(DMA)コントローラ108と、符号器/復号器(CODEC)インターフェース109を含むコア論理機能と、パラレルインターフェース110と、シリアルインターフェース111と、入力デバイスインターフェース112と、フラットパネルインターフェース(FPI)113とを含む。処理ユニット105は、中央処理ユニット(CPU)およびメモリ管理ユニット(MMU)を、命令/データキャッシュと統合する。
【0018】
CODECインターフェース109は、音声ソースおよび/またはモデムが集積プロセッサ回路101に接続するためのインターフェースを提供する。パラレルインターフェース110は、パラレル入力/出力(I/O)デバイス(例えば、ハードディスク、プリンタ等)が集積プロセッサ回路101に接続することを可能にする。シリアルインターフェース111は、シリアルI/Oデバイス(例えば、ユニバーサル非同期型レシーバトランスミッタ(UART))を集積プロセッサ回路101に接続するためのインターフェースを提供する。入力デバイスインターフェース112は、入力デバイス(例えば、キーボード、マウスおよびタッチパッド)を集積プロセッサ回路101と接続するためのインターフェースを提供する。
【0019】
DMAコントローラ108は、RAM104中に格納されているデータにメモリインターフェース106を介してアクセスし、そのデータを、CODECインターフェース109、パラレルインターフェース110、シリアルインターフェース111または入力デバイスインターフェース112に接続された周辺デバイスに提供する。グラフィックス/表示コントローラ107は、RAM104からの映像/グラフィックスデータにメモリインターフェース106を介してリクエストおよびアクセスする。次いで、グラフィックス/表示コントローラ107は、データを処理し、処理したデータをフォーマット化し、フォーマット化されたデータを、表示デバイス(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管(CRT)またはテレビ(TV)モニタ)に送る。コンピュータシステム100において、1つのメモリバスを用いて、集積プロセッサ回路101をROM103およびRAM104に接続する。
【0020】
好適な実施形態において、本発明は、グラフィックス/表示コントローラ107の一部としてインプリメントされる。ここで図2を参照して、図2は、グラフィックス/表示コントローラ107をより詳細に示したものである。グラフィックス/表示コントローラ107は一般的には、CPUインターフェースユニット(CIF)201と、フレームバッファ202と、位相ロックループ(PLL)回路203と、発振器204と、パワーマネージメントユニット(PMU)205と、グラフィックスエンジン(GE)w/FIFOインターフェース206と、メモリインターフェースユニット(MIU)207と、表示コントローラ1&2(DC1&DC2)208と、フラットパネルインターフェース(FPI)209と、CRTデジタル/アナログ変換器(DAC)210と、マスターモードモジュール211とを含む。CIF201は、処理ユニット105およびDMAコントローラ108に対するインターフェースを提供する。そのため、CIF201は、処理ユニット105から受け取ったリクエストおよびデータを所望の宛先に経路設定する。特に、CIF201は、ホストCPU処理ユニット105およびDMAコントローラ108からのレジスタ読出し/書込みリクエストおよびメモリ読出し/書込みリクエストを、グラフィックス/表示コントローラ107内の適切なモジュールに送る。例えば、メモリ読出し/書込みリクエストはMIU207へと送られ、次いで、MIU207は、フレームバッファ202へのデータの読出し/書込みの出入力を行う。CIF201はまた、DMAコントローラ108との連絡(liaison)としても機能し、システムメモリ(ROM103およびRAM104)からのデータをフェッチし、そのデータをGE206およびMIU207に提供する。さらに、CIF201は、処理ユニット105内のホストCPUによってプログラム可能な電力モードレジスタPMCSRも有し、これにより、グラフィックス/表示コントローラ107の電力状態を制御する。
【0021】
フレームバッファ202は、モニタに表示される画像のピックスマップを格納するために用いられ、また、様々な目的のための一時バッファとして機能するためにも用いられる。発振器204は、基準クロック信号をPLL回路203に提供し、次いで、PLL回路203は、グラフィックス/表示コントローラ107中の異なるモジュール用に、3つのプログラム可能な位相ロックループクロック信号PLL1、PLL2およびPLL3を生成する。より詳細には、クロック信号PLL1はGE206およびMIU207用に用いられ、クロック信号PLL2およびPLL3は、表示コントローラ1&2(DC1&DC2)208用に用いられる。PMU205は、CIF201中のPMCSRレジスタと外部信号PDWNLIとをモニタリングして、所望の電力状態を判定する。次いで、PMU205は、異なるモジュールをイネーブルまたはディセーブルし、特定の電力状態について、様々なモジュールに必要なパワーオンおよびパワーオフの順序付けを行う。GE206は、グラフィックス画像データを処理し、処理されたグラフィックス画像データは、ホストCPUによって発行されたコマンドに基づいて、フレームバッファ202内に格納される。フレームバッファ202およびシステムメモリ双方からのデータを必要とし得るコマンド(例えば、ラスター動作(ROP)を行うためのコマンド)も存在することは、当業者にとって明らかである。マスターモードモジュール211は、GE206が、ホストCPUによって発行されたシステムメモリ(ROM103およびRAM104)中のキューコマンドをフェッチすることを可能にする。
【0022】
MIU207は、フレームバッファ202から出入力される読出しトランザクションおよび書込みトランザクション全てを制御する。このような読出しリクエストおよび書込みリクエストは、ホストCPUから、CIF201、GE206、表示コントローラ1&2(DC1&DC2)208、FPI209等を介して、送られ得る。表示コントローラ208は、MIU207を介してフレームバッファ202から画像データを取り出し、その画像データを画素としてシリアル化し、その後、そのデータをFPI209またはCRT DAC210に出力する。従って、表示コントローラ1&2 208は、必要な水平方向の表示タイミング信号および垂直方向の表示タイミング信号を生成する。関連の表示デバイスがLCDである場合、表示コントローラ208からの画素データはFPI209へと送られ、その後、LCDへと送られる。好適な実施形態において、表示コントローラ1&2 208は、通常はフラットパネルディスプレイ(FPD)に用いられる表示コントローラ1(DC1)と、通常はCRTに用いられる表示コントローラ2(DC2)とを含む。さらに、FPI209は、異なる色相またはグレーシェードを表示用にさらに追加することにより、データを処理する。さらに、薄膜トランジスタ(TFT)LCD(アクティブマトリクスLCDともいう)またはスーパーツイスト型ネマチック(STN)LCD(パッシブマトリクスLCDともいう)のいずれが用いられるかに応じて、FPI209は、データを表示形式に適するようにフォーマット化する。さらに、モノクロのLCDが用いられる場合、FPI209は、カラーデータのモノクロデータへの変換を可能にする。逆に言えば、表示デバイスが陰極線管(CRT)である場合、画素データは、CRTへと送られる前に、CRTデジタル/アナログ変換器(DAC)210に提供される。CRT DAC210は、表示コントローラ208からのデジタル画素データを、CRTモニタ上への表示用として、アナログ赤緑青(RGB)信号に変換する。
【0023】
ここで図3を参照して、図3は、PMU205をより詳細に示したものである。図3に示すように、PMU205は、状態機器回路301と、カウンタ回路302と、復号器303と、クロックイネーブル回路304と、メモリイネーブル回路305と、表示イネーブル回路306と、フラットパネルイネーブル回路307と、バッファ308〜309と、インバータ310とを含む。チップリセット信号CCRSTLは、バッファ308によってバッファされる。バッファ308の出力信号PMRSTLを用いて、状態機器回路301をデフォルト電力状態にリセットする。信号PMRSTLは、入力として状態機器回路301およびカウンタ回路302に提供される。パワーマネージメントクロック信号PMCLKI(リアルタイムクロック信号RTCLKともいう)は、低速クロックであり、入力としてバッファ309およびインバータ310に提供される。バッファ309およびインバータ310は、信号PMCLKおよび信号PMCLKLをそれぞれ出力する。従って、信号PMCLKLは、信号PMCLKIおよび信号PMCLKを反転したものである。本発明の実施形態において、パワーマネージメントクロック信号PMCLKIは、16.384kHzの速度を有する。このクロック速度において、パワーマネージメントクロック信号PMCLKIは、それほど高速ではないため、表示/グラフィックスコントローラ107を低電力状態からパワーアップさせる用途向けではなく、それよりも、パワーマネージメントクロック信号PMCLKIは、電力供給の順序付けに必要なタイミングを生成するためにPMU205によって用いられる。
【0024】
クロック信号PMCLKLおよびPMCLKは、入力として状態機器回路301およびカウンタ回路302にそれぞれ提供される。状態機器回路301は、クロック信号PMCLKLの立ち上がりエッジにおいてクロックされる。状態機器回路301の入来信号は全て、クロック信号PMCLKの立ち上がりエッジにおいて生成される。信号PMCLKの立ち上がりエッジは、クロック信号PMCLKLの立ち上がりエッジよりも180°だけ遅れる。そうすることにより、設定および保持時間が充分に状態機器回路301に提供され、これにより、クロックスキューに関連する問題が最小となり、そのため、状態機器回路301の入来信号によって搬送される有効情報をラッチすることが可能となる。加えて、状態機器回路301の出力信号および復号器出力303によって生成された復号された出力信号は、クロックPMCLKの立ち上がりエッジにおいて、イネーブル回路304〜307によってラッチされる。
【0025】
カウンタ回路302を用いて、電力供給の順序付けの際、2つの回路またはモジュールのディセーブルまたはイネーブルの間の時間間隔を判定する。このような時間間隔は、回路/モジュールが適切にイネーブルまたはディセーブルされることを確実にするために必要である。本発明によれば、このような時間間隔はプログラム可能である。好適には、電力供給の順序付け間隔には主に以下の2種類がある:すなわち、汎用用途の電力供給の順序付け間隔(以下、Tiという)と、フラットパネル用途の電力供給の順序付け間隔(以下、Tjという)。フラットパネル用途の電力供給の順序付けは一般的には、汎用用途の電力供給の順序付けの一部として必要とされ得る。このようなフラットパネル用途の電力供給の順序付けが必要となり得るのは、フラットパネルディスプレイ(FPD)は通常、特定の順序でのイネーブルを必要とする2つまたは3つの電力供給元を有するからである。一例として、FPDが2つの電力供給元を必要とする場合、第1の電力供給元をイネーブルした後、次いで、フラットパネル制御信号およびフラットパネルデータ出力信号をイネーブルしなければならず、そしてその後、第2の電力供給元をイネーブルする。どちらのタイプの電力供給の順序付け間隔にも、同じカウンタを用いることが可能である。なぜならば、これらの間隔は異なるタイミングで発生するからである。Tiは、ビットPM00R[19:18]によって制御され、これにより、16PMCLKクロックサイクル、32PMCLKクロックサイクル、64PMCLKクロックサイクルまたは128PMCLKクロックサイクルの継続時間を有する。Tjは、ビットPM00R[21:20]によって制御され、これにより、512PMCLKクロックサイクル、1024PMCLKクロックサイクル、2048PMCLKクロックサイクルまたは4096PMCLKクロックサイクルの継続時間を有する。好適な実施形態において、さらに、カウンタ回路302を用いて、電力供給順序決定(settling)時間を判定することも可能である。この電力供給順序決定時間は、パワーアップ/パワーダウンの順序付けの終端部と次のパワーアップ/パワーダウン順序付けとの間の最短待機期間である。この電力決定時間は、4PMCLKクロックサイクルで固定される。
【0026】
状態機器回路301は、信号PMCEを生成して、カウンタ回路302をイネーブルまたはディセーブルする。イネーブル信号PMCEがHIGHにアサートされると、カウンタ回路302はイネーブルされる。別の場合、イネーブル信号PMCEがLOWにデアサートされると、カウンタ回路302は、リセットされた後にディセーブルされる。クロック信号PMCLKを用いて、カウンタ回路302を駆動する。カウンタ回路302は、信号PMCIおよびPMCJをアサートし、これらの信号PMCIおよびPMCJは、入力として状態機器回路301へと提供され、これにより、状態機器回路301に対し、間隔TiおよびTjがそれぞれ終了したことを示す。カウンタ回路302はさらに、信号PMC2をアサートし得、この信号PMC2も、入力として状態機器回路301に提供され、これにより、状態機器回路301に対し、カウンタ回路302が3PMCLKクロックサイクルにわたってイネーブルされたことを示す。
【0027】
状態機器回路301は一般的には、PMU205の電力状態を判定およびモニタリングするために用いられる。電力状態ビットPMCSR[1:0]および信号PDWNLIは、入力として状態機器回路301に提供され、PMU205がこれから入る電力状態を指示する。ビットPMCSR[1:0]および信号PDWNLIは、状態機器回路301において復号され、これにより、電力状態信号PMD[4:0]を生成する。電力状態信号PMD[4:0]は、状態機器回路301への実際の入力である。PMD[4:0]の値が変化した場合、これは、電力状態に変化が生じたことを示し、その結果、電力供給の順序付けを行うPM状態機器がトリガされ、これにより、電力供給の順序付けが実行され、旧電力状態から新規電力状態への遷移が行なわれる。
【0028】
ここで図3Aを参照して、図3Aは、状態機器回路301をより詳細に示したものである。図3Aに示すように、状態機器回路301は、PM状態機器351と、ANDゲート352〜355と、インバータ356とを含む。状態機器回路301は、入力信号FPPS、MIUPS、PMCI、PMCJ、PMC2、PMCSR[1:0]、PDWNLI、PMRSTLおよびPMCLKLを受信し、出力信号PMD[4:0]、PMS[5:0]、PMSQDONEおよびPMSQACTを提供する。ANDゲート352〜355およびインバータ356は、協働してビットPMCSR[1:0]および信号を復号し、電力状態信号PMD[4:0]を生成する。より詳細には、ビットPMCSR[0]の反転と、ビットPMCSR[1]の反転と、ビットPDWNLIとが、入力としてANDゲート352に提供され、ANDゲート352は、ビットPMD[0]を出力する。ビットPMCSR[0]と、ビットPMCSR[1]の反転と、ビットPDWNLIとが、入力としてANDゲート353に提供され、ANDゲート353はビットPMD[1]を出力する。ビットPMCSR[0]の反転と、ビットPMCSR[1]と、ビットPDWNLIとが、入力としてANDゲート354に提供され、ANDゲート354はビットPMD[2]を出力する。ビットPMCSR[0]と、ビットPMCSR[1]と、ビットPDWNLIとが、入力としてANDゲート355に提供され、ANDゲート355は、ビットPMD[3]を出力する。ビットPDWNLIがインバータ356に提供され、インバータ356はビットPMD[4]を出力する。PM状態機器351は、信号PMRSTLと、PMCLKLと、FPPSと、MIUPSと、PMCJと、PMCIと、PMC2と、電力状態信号PMD[4:0]とを入力として受信する。以下により詳細に説明するように、PM状態機器351は、信号PMCEと、信号PMSQDONEと、信号PMSQACTと、信号PMS[5:0]とを出力して生成する。
【0029】
下記の表1は、電力状態ビットPMCSR[1:0]および信号PDWNLIを復号することにより生成される異なる電力状態を示す。
【0030】
【表1】
表1に示すように、好適な実施形態において、PMU205によってサポートされる5つの可能な電力状態D0〜D4がある。好適な実施形態のもとにおいて、D0(すなわち、PMD[4:0]は00001)は通常の電力状態であり、D1は、第1のレジスタ制御によるプログラム可能な電力状態(すなわち、PMD[4:0]は00010)であり、D2は、第2のレジスタ制御によるプログラム可能な電力状態(すなわち、PMD[4:0]は00100)であり、D3は、ソフトウェア制御によるスリープ電力状態(すなわち、PMD[4:0]は01000)であり、D4は、ハードウェア制御によるスリープ電力状態(すなわち、PMD[4:0]は10000)である。通常の電力状態D0の間、その名称が示すとおり、表示/グラフィックスコントローラ107は、自身の通常の機能モードである。この通常の機能モードは通常、表示/グラフィックスコントローラ107の回路およびモジュールが全てイネーブル(パワーアップ)可能であることを示す。電力状態D1は、プログラム可能なパワーセーブモードである。電力状態D1において、CIF201およびPMU205はイネーブルされ、表示/グラフィックスコントローラ107中の他の回路およびモジュールは、PM01Rレジスタによる制御通りにイネーブルまたはディセーブルが可能である。PM01Rレジスタはユーザによるプログラムが可能であるため、この電力状態に関連する電力供給の順序付けは、本発明に従って柔軟に行なわれる。電力状態D2は、第2のプログラム可能なパワーセーブモードである。電力状態D2において、CIF201およびPMU205はイネーブルされ、表示/グラフィックスコントローラ107中の他の回路およびモジュールは、PM02Rレジスタによる制御通りにイネーブルまたはディセーブルが可能である。PM02Rレジスタはユーザによるプログラムが可能であるため、この電力状態に関連する電力供給の順序付けは、本発明に従って柔軟に行なわれる。
【0031】
電力状態D3は、ソフトウェア制御によるスリープモードである。電力状態D3では、電力の節約が目的であるため、表示/グラフィックスコントローラ107中の殆どの回路およびモジュール(例えば、CIF201中の殆どのサブ回路)は、ディセーブル(パワーダウン)される。電力状態D3中にイネーブル状態である唯一の回路およびモジュールは、CIF201内のコンフィギュレーションレジスタであり、これらのコンフィギュレーションレジスタは、PMCSR[1:0]およびPMU205を含む。D3状態の場合、さらに、MIU207の一部であるメモリリフレッシュ回路を、プログラム可能なレジスタビットの制御通りにオプションでイネーブルすることが可能である。好適には、電力状態D3はデフォルト状態であり、表示/グラフィックスコントローラ107はリセットされる。電力状態D4はハードウェア制御によるスリープモードであり、最低パワーセーブモードである。電力を節約するために、表示/グラフィックスコントローラ107中の実際に全ての回路およびモジュール(例えば、CIF201内の全サブ回路)が、ディセーブル(パワーダウン)される。電力状態D4中にイネーブル状態である唯一のモジュールはPMU205である。D4状態の場合、さらに、MIU207の一部であるメモリリフレッシュ回路を、プログラム可能なレジスタビットによる制御通りにオプションでイネーブルすることが可能である。
【0032】
表1に示すように、入力信号PWDNLIは、ハードウェア制御によるスリープモードD4を制御するために用いられる。信号PWDNLIがHIGHになると、信号PWDNLIは、異なる順番のビットPMCSR[1:0]と組み合わされ、これにより、4つの異なる電力状態(D0〜D3)が形成される。信号PWDNLIがLOWになると、信号PWDNLIは、任意の順列のビットPMCSR[1:0]と組み合わされ、これにより、残りの電力状態(D4)が形成され得る。
【0033】
PM状態機器回路351はさらに、信号MIUPSと、信号FPPSと信号PMRSTLとを入力として受信する。MIU207またはFPI209がそれぞれイネーブル/ディセーブルされると、信号MIUPSおよびFPPSを用いて、電力供給の順序付けをトリガする。PM状態機器351はまた、信号PMCIと、PMCJと、PMC2とを受信する。これらの信号PMCIと、PMCJと、PMC2は、カウンタ回路302の出力である。アクティブLOWである信号PMRSTLを用いて、PM状態機器351をリセットする。PM状態機器351は、上述したような信号PMCEおよび電力状態信号PMD[4:0]の出力に加えて、信号PMS[5:0]と、信号PMSQDONEと、信号PMSQACTとをさらに出力する。信号PMSQACTは、汎用用途の電力供給の順序付けが現在発生していることを示し、信号PMSQDONEは、汎用用途の電力供給の順序付けが現在終了したことを示す。状態符号化信号PMS[5:0]は、PM状態機器351における状態全てを示すために用いられる。表2は、PM状態機器351の機器状態を示す。
【0034】
【表2】
表2に示すように、5つの主要な状態S00(D0)、S10(D1)、S20(D2)、S30(D3)およびS40(D4)がある。これらの状態は、強調するために太字で示している。好適な実施形態において、これらの5つの主要な状態は、3つの最上位PMSビット(すなわち、PMS[5:3])によって表現(符号化)される。この実施形態において、これらの主要状態の各々について、7つの関連サブ状態Sx1〜Sx7(x=0〜4)がある。しかし、他のサブ状態も各主要電力状態と関連し得ることは、当業者にとって明らかである。サブ状態Sx1〜Sx7は全て、3つの最下位PMSビット(すなわち、PMS[2:0])によって表現(符号化)される。この実施形態における主要状態およびサブ状態に対応する状態符号化値は、状態符号化信号PMS[5:0]によって搬送される。これらの状態符号化値も、表2中に示す。
【0035】
状態符号化信号PMS[5:0]およびイネーブル信号PMCEは、入力として復号器303に提供される。復号器303は、これらの信号を復号化して、状態信号PMP[7:1]、PMD0X、PMD1XおよびPMD2Xを生成する。状態信号PMP[7:1]はワンクロックパルス信号であり、対応するサブ状態Sx1〜Sx7(x=0〜4)の開始部分を示す。PM状態機器351が状態S00、状態S01、状態S02、状態S03、状態S04、状態S05、状態S06および状態S07になると、状態信号PMD0Xがアサートされる。PM状態機器351が状態S10、状態S11、状態S12、状態S13、状態S14、状態S15、状態S16および状態S17になると、状態信号PMD1Xがアサートされる。PM状態機器351が状態S20、状態S21、状態S22、状態S23、状態S24、状態S25、状態S26および状態S27になると、状態信号PMD2Xがアサートされる。状態信号PMP[7:1]は、クロックイネーブル回路304、メモリイネーブル回路305、表示イネーブル回路306およびフラットパネルイネーブル回路307に入力として提供される。状態信号PMD0X、PMD1XおよびPMD2Xは、表示イネーブル回路306に入力として提供される。
【0036】
雑制御レジスタPM00R、D1制御レジスタPM01RおよびD2制御レジスタPM02Rは、電力供給の順序付けの間に特定の回路またはモジュールをイネーブルまたはディセーブルすべきかを制御するために用いられる。これらの制御レジスタ中のビットは一般的には、イネーブルまたはディセーブルされるべき特定の回路/モジュールに割り当てられる。例えば、雑制御レジスタPM00Rのビット0〜3は、クロック発振器(OSCCLK)、PLL1、PLL2およびPLL3をそれぞれイネーブル(パワーアップ)またはディセーブル(パワーダウン)するために用いられ得る。制御レジスタはユーザによるプログラムが可能であるため、制御レジスタは、選択された回路/モジュールを所望の電力供給順序でイネーブルまたはディセーブルすることを可能にする。
【0037】
クロックイネーブル回路304は一般的には、発振器、PLL1、PLL2およびPLL3用のイネーブル信号を生成する。クロックイネーブル回路304は、信号PMCLK、信号PMRSTL、信号PM00R[17:16、3:0]、信号PM01R[3:0]および信号PM02R[3:0]を入力として受信する。加えて、クロックイネーブル回路304は、信号PMD[4:0]、信号PMP[7]および信号PMP[1]も入力として受信する。好適な実施形態において、雑制御レジスタPM00R(すなわち、PM00R[0:3])のビット0〜3は、クロック発振器(OSCCLK)、PLL1、PLL2およびPLL3をそれぞれイネーブル(パワーアップ)またはディセーブル(パワーダウン)するために用いられる。レジスタPM00Rのビット16〜17(すなわち、PM00R[17:16])は、状態D3および状態D4のそれぞれの間にフレームバッファ202のメモリリフレッシュをイネーブル/ディセーブルするために用いられる。D1状態制御レジスタPM01Rのビット0〜3は、D1電力状態の場合に、クロック発振器(OSCCLK)、PLL1、PLL2およびPLL3をそれぞれイネーブル/ディセーブルするために用いられる。D2状態制御レジスタPM02Rのビット0〜3は、D2電力状態の場合に、クロック発振器(OSCCLK)、PLL1、PLL2およびPLL3をそれぞれイネーブル/ディセーブルするために用いられる。
【0038】
所望のPMU電力状態(例えば、主要状態)を示す電力状態信号PMD[4:0]と、サブ状態Sx7およびSx1(x=0〜4)の開始部分を示す状態ビットPMP[7、1]とを用いて、クロックイネーブル回路304は、イネーブル信号PMOSCEN、PMPLL1EN、PMPLL2ENおよびPMPLL3ENをアサートするか否かを判定する。さらに、これらのイネーブル信号をアサートする場合、クロックイネーブル回路304は、これらのイネーブル信号をアサートする適切な順序を判定する。信号PMRSTLは、クロックイネーブル回路304をリセットするために用いられる。クロック信号PMCLKは、クロックイネーブル回路304中の伝播信号を同期およびラッチするために用いられる。
【0039】
メモリイネーブル回路305は、MIU、内部メモリリフレッシュおよび内部メモリ制限リフレッシュ用のイネーブル信号を生成する。メモリイネーブル回路305は、信号PMCLK、信号PMRSTL、信号PM01R[4]、信号PM02R[4]およびMIUENA信号を入力として受信する。加えて、メモリイネーブル回路305は、信号PMD[2:0]、信号PMP[6]および信号PMP[2]も入力として受信する。好適な実施形態において、MIUENAはレジスタビットである。ビットMIUENAがHIGHになると、これは、MIU207がイネーブルされること(現在の電力状態においてMIU207がイネーブル可能か否か)を示す。ビットMIUENAがLOWになると、これは、MIU207がディセーブルされることを示す。D1状態制御レジスタPM01Rのビット4を用いて、D1電力状態のMIU207をイネーブル/ディセーブルする。ビット4のD2状態制御レジスタPM02Rを用いて、D2電力状態のMIU207をイネーブル/ディセーブルする。
【0040】
所望の電力状態(例えば、主要状態)と、サブ状態Sx6およびSx2(x=0〜4)およびMIUENA信号の状態を示す状態ビットPMP[6、2]とを表す電力状態信号PMD[2:0]を用いて、メモリイネーブル回路305は、イネーブル信号PMMIUENをアサートすべきか否を判定する。メモリイネーブル回路305は、信号MIUPSをさらに生成する。MIU207がイネーブル/ディセーブルされると、信号MIUPSはHIGHにアサートされ、これにより、MIU電力供給の順序付けが必要であることを示す。より詳細には、MIU207がイネーブルされると、パワーアップの順序付けが必要となる。MIU207がディセーブルされると、パワーダウンの順序付けが必要となる。信号PMRSTLを用いて、メモリイネーブル回路305をリセットする。クロック信号PMCLKを用いて、メモリイネーブル回路305内の伝播信号を同期させ、ラッチさせる。
【0041】
表示イネーブル回路306は、GE206、表示コントローラ208およびCRT DAC210用にイネーブル信号を生成する。表示イネーブル回路306は、信号PMCLK、信号PMRSTL、信号PM00R[8]、信号PM01R[27、25、24、19、17、16、8、6]および信号PM02R[27、25、24、19、17、16、8、6]を入力として受信する。加えて、表示イネーブル回路306は、信号PMD[2:0]、信号PMP[3、5]、信号PMD0X、信号PMD1Xおよび信号PMD2Xも入力として受信する。好適な実施形態において、現在の電力状態においてGE206がイネーブル可能な場合、ビット8の雑制御レジスタPM00R(すなわち、PM00R[8])を用いて、GE206をイネーブル/ディセーブルする。D1電力状態において、ビット6、8、16、17、19、24、25および27のD1状態制御レジスタPM01Rを用いて、GE206、CRT DAC210、表示コントローラ1、ウィンドウ1サブモジュール、カーソル1サブモジュール、表示コントローラ2、ウィンドウ2サブモジュールおよびカーソル2サブモジュールをイネーブル/ディセーブルする。同様に、D2電力状態において、ビット6、8、16、17、19、24、25および27のD2状態制御レジスタPM02Rを用いて、GE206、CRT DAC210、表示コントローラ1、ウィンドウ1サブモジュール、カーソル1サブモジュール、表示コントローラ2、ウィンドウ2サブモジュールおよびカーソル2サブモジュールをイネーブル/ディセーブルする。ビットPMD0X、PMD1XおよびPMD2Xは、アサートされると、状態機器回路301が主要状態にあるかそれともD0、D1およびD2主要状態への遷移状態にあるかをそれぞれ示す。
【0042】
表示イネーブル回路306は、所望のPMU電力状態(例えば、主要状態)を示す電力状態信号PMD[2:0]と、サブ状態Sx3およびSx5(x=0〜4)の開始部分を示す状態ビットPMP[3、5]と、信号DCDACENA、信号DC1ENAおよび信号DC2ENAとを用いて、イネーブル信号PMGEEN、PMDACEN、PMDC1ENおよびPMDC2ENをアサートするか否かを判定する。さらに、表示イネーブル回路306は、状態信号PMD0X、PMD1X、PMD2Xを用いて、イネーブル信号PMDC1WEN、PMDC1CEN、PMDC2WENおよびPMDC2CENをアサートするか否かを判定する。より詳細には、表示コントローラ208の表示コントローラ1用のイネーブル信号は、PMDC1EN、PMDC1WENおよびPMDC1CENを含む。表示コントローラ208の表示コントローラ2用のイネーブル信号は、PMDC2EN、PMDC2WENおよびPMDC2CENを含む。上記のイネーブル信号がアサートまたはデアサートされる場合、表示イネーブル回路306は、これらのイネーブル信号をアサートする適切な順序を判定する。現在の電力状態においてCRT DAC210がイネーブル可能である場合、信号DCDACENAを用いて、CRT DAC210をイネーブルする。信号DC1ENAおよびDC2ENAはそれぞれ、表示コントローラ1および表示コントローラ2をイネーブルすべきか否かを示す。信号PMRSTLを用いて、表示イネーブル回路306をリセットする。クロック信号PMCLKを用いて、表示イネーブル回路306中の伝播信号を同期およびラッチする。
【0043】
フラットパネルイネーブル回路307は、FPI209用のイネーブル信号と、フラットパネル電力供給の順序付けとPWMイネーブルとを生成する。フラットパネルイネーブル回路307は、信号PMCLK、信号PMRSTL、信号PM01R[9]、信号PM02R[9]、信号FPIENAおよび信号DCFPIENAを入力として受信する。加えて、フラットパネルイネーブル回路307は、信号PMD[2:0]および信号PMP[5:3]も入力として受信する。好適な実施形態において、ビット9のD1制御レジスタPM01R(すなわち、PM01R[9])を用いて、D1電力状態のフラットパネルディスプレイをイネーブル/ディセーブルする。同様に、ビット9のD2制御レジスタPM02R(すなわち、PM02R[9])を用いて、D2電力状態のフラットパネルディスプレイをイネーブル/ディセーブルする。FPIENAおよびDCFPIENAは制御ビットである。ビットFPIENAがHIGHになると、これは、現在の電力状態においてFPI209がイネーブル可能である場合、FPI209がイネーブルされることを示す。ビットDCFPIENAがHIGHになると、これは、FPI209を駆動するように選択された表示コントローラ1&2 208のDC1またはDC2のいずれかがイネーブルされることを示す。
【0044】
フラットパネルイネーブル回路307は、所望の電力状態(例えば、主要状態)を示す電力状態信号PMD[2:0]と、信号FPIENA、信号DCFPIENAと、サブ状態Sx3、Sx4およびSx5(x=0〜4)の開始部分を示す状態ビットPMP[5:3]とを用いて、イネーブル信号PMENVDD、PMENCTLおよびPMENVEEをアサートすべきか否かを判定する。FPI209用のイネーブル信号はPMENCTLである。フラットパネル電力供給の順序付け用のイネーブル信号は、PMENVDD、PMENCTLおよびPMENVEEを含む。これらのイネーブル信号がアサートされる場合、フラットパネルイネーブル回路307は、これらのイネーブル信号をアサートする適切な順序を決定する。フラットパネルイネーブル回路307は、信号FPPSをさらに生成する。この信号FPPSは、フラットパネルディスプレイがイネーブルまたはディセーブルされたときにHIGHにアサートされ、これにより、フラットパネル電力供給の順序付けが必要であることを示す。信号PMRSTLを用いて、フラットパネルイネーブル回路307をリセットする。クロック信号PMCLKを用いて、フラットパネルイネーブル回路307中の伝播信号を同期およびラッチする。
【0045】
ここで図4を参照して、図4は、本発明によるプログラム可能なレジスタをインプリメントするCIFユニット201をより詳細に示したものである。CIFユニット201は、コンフィギュレーションレジスタ401と、同期化論理402と、状態機器403と、DMAコントローラ404とを含む。CIFユニット201は一般的には、CPUからのレジスタ読出し/書込みリクエストおよびメモリ読出し/書込みリクエストをプロセッサバスを介して受信し、相応にリクエストを実行する。状態機器403は、レジスタ読出し/書込みリクエストを、アドレス指定されたレジスタまたはアドレス指定されたレジスタがインプリメントされるモジュールに送る。状態機器403は、メモリ読出し/書込みリクエストをMIU207に送り、MIU207は、フレームバッファ202に対してデータの読出し/書込みを行う。状態機器403の制御下にあるDMAコントローラ404を用いて、システムメモリ(ROM/RAM)に対する出入力データをGE206およびMIU207に移動させる。
【0046】
表示/グラフィックスコントローラ107の異なるモジュール(すなわち、CIF201、MIU207、GE206、DC1&DC2 208、FPI209等)は、データ/表示要件に適合するよう、異なる周波数(およびCPUの周波数と異なる周波数)で動作する。そのため、CIF201が非同期式プロセッサバスとインターフェースをとる場合、プロセッサバス信号を内部CIFクロックと同期させ、その後、各モジュールのレジスタ読出し/書込み動作用に適切な制御信号を生成し、MIU207のメモリ読出し/書込み動作用に適切な制御信号を生成する必要がある。様々なレジスタまたはメモリコントローラにアクセスすることができるよう、これらのモジュールの内部クロックは従来からイネーブルされ、その結果、電力消費が増加する。なぜならば、表示/グラフィックスコントローラ107が低電力状態である場合にも、関連する発振器および内部クロックの生成に必要なPLLをイネーブルする必要があるからである。
【0047】
本発明では、同期化論理402を用いて、CPUに表示/グラフィックスコントローラ107とインターフェースをとらせる。より詳細には、同期化論理402は、所望の動作用の内部クロックに従ってタイミング信号を生成し、これにより、表示/グラフィックスコントローラ107の内部で動作を行うことができるようにする。このような同期化論理は、当該分野で周知であるため、これ以上詳細には説明しない。低電力状態(例えば、好適な実施形態における、ソフトウェア制御による低電力状態D3(リセットによるデフォルト電力状態))の間、表示/グラフィックスコントローラ107用のクロック信号を生成する発振器204およびPLL回路203は、電力節約目的のためにオフにされる。そのため、同期化論理402の動作のために必要な内部クロックは存在しない。
【0048】
本発明によれば、CIFユニット201は、コンフィギュレーションレジスタ401を、コンフィギュレーションアドレススペースの一部としてインプリメントする。このコンフィギュレーションアドレススペースは、低電力状態D3の間でも電力供給状態でありかつアクセス可能である。従って、CPUは、発振器204およびPLL回路203がオフ状態にあるときにでもコンフィギュレーションレジスタ401をプログラムするためにアクセスすることができ、しかも、電力を節約することができる。状態D3にある間、CPUは、コンフィギュレーションアドレススペースにしかアクセスすることができない。残りのレジスタまたはメモリへのアクセスを可能にするためには、表示/グラフィックスコントローラ107をD3状態から出して、D0状態、D1状態またはD2状態のいずれかにする必要がある。さらに、発振器204およびPLL203をイネーブルして、必要な内部クロックを生成する必要もある。コンフィギュレーションレジスタ401中のプログラム値を用いて、発振器204およびPLL回路203を、パワーアップに対してレディ(すなわち、イネーブル)状態にする。さらに、これらのプログラム値を用いて、PMU205は、発振器204およびPLL回路203がイネーブルされた後、発振器204およびPLL回路203をパワーアップにする低電力状態D3から通常の状態D0に伝送することが可能である。ここで図5を参照して、図5は、本発明によるコンフィギュレーションレジスタ301中のレジスタのうち最も関連性が高いいくつかのレジスタを示す。デバイスコンフィギュレーションレジスタ00(DCR00)は、PLL回路203のPLL1に関連するクロック速度を決定するために用いられる乗法ファクタおよび除法ファクタに関するプログラム情報を格納する。パワーマネージメント制御/状態レジスタPMCSRは3ビットのレジスタであり、表示/グラフィックスコントローラ107の電力状態を指示する(dictate)プログラム値を格納する。PMCSRバイナリ値およびその対応する電力状態について、上記の表1において説明した。パワーマネージメント制御レジスタPM01R〜PM02Rは、プログラム値を格納し、これにより、PLL回路203(PLL2およびPLL3)と、PMU205からの電力状態ステータス情報とをイネーブルする。
【0049】
ここで図6を参照して、図6は、プログラミング工程を示す。このプログラミング工程では、表示/グラフィックスコントローラ107を、D3状態から、D0状態、D1状態またはD2状態のいずれかに遷移させ、また、表示/グラフィックスコントローラ203が現在本発明による低電力状態D3にある場合にPLL回路203および発振器204をパワーアップする。表示/グラフィックスコントローラ203は低電力状態D3にあるため、CPUがアクセスすることができるのはコンフィギュレーションアドレススペースのみである。工程605において、コンフィギュレーションアドレススペースの一部であるデバイスコンフィギュレーションレジスタ00(DCR00)中の選択ビットをプログラムして、PLL1のパラメータ(例えば、乗法ファクタおよび除法ファクタ)を設定し、イネーブルPLL1および発振器204をイネーブルする。パワーマネージメント制御/状態レジスタPMCSRを、低電力状態D3から通常の電力状態D0になるようにプログラムする(工程610)。パワーマネージメント制御/状態レジスタPMCSRのコンテンツはPMU205にとって利用可能とされるため、PMU205は、電力状態順序付けを開始することにより応答し、これにより、低電力状態D3から通常の電力状態D0への遷移が行なわれる。電力供給の順序付けの状態をPMCSRレジスタに送り、CPUにとって利用可能とする。CPUは、PMCSRレジスタをモニタリングすることにより、電力状態順序付けの状態をモニタリングする(工程615)。電力供給の順序付けが終了し、表示/グラフィックスコントローラ107が通常の電力状態D0になったことが示されると、この時点で、CPUは、チップの残りのレジスタスペースへアクセスできるレディ状態となる。そうでない場合、CPUは、PM00Rレジスタを継続してモニタリングする。
【0050】
イネーブルビットが通常の電力状態D0への遷移期間中に生成された制御信号と組み合わさって用いられると、PLL回路203および発振器204がパワーオンされる。乗法ファクタおよび/または除法ファクタは、発振器204によって生成された基準クロック信号に基づいて(PLL回路203からの)PLL1、PLL2およびPLL3用のクロック信号を誘導する際、PLL回路203によって用いられる。PLL1からのクロック信号を用いて、CIFモジュール/ユニット201に必要な同期式クロックを誘導する。通常の状態D0に入ると、表示/グラフィックスコントローラ107中の様々なモジュール(例えば、MIU207)のうち通常の電力状態D0と関連するものはパワーアップされる(工程620)。一例として、パワーアップ時において、残りのCIFユニット201(例えば、同期化論理302、状態機器303およびDMAコントローラ304を含む)は、アクセス可能かつ動作可能となり、これにより、異なるタスクが実行される。こうすることにより、(低電力状態では発振器204およびPLL回路203が殆どパワーダウンする)表示/グラフィックスコントローラ107を、通常の状態へ遷移する前の低電力状態においてプログラムおよびイネーブルすることが可能である。これにより、チップが通常の状態に入ったときにクロックを利用可能となり、そのため、残りのチップのレジスタアドレススペースおよびモジュールを通常の状態への遷移と同時にアクセス可能とすることが可能となる。PLL1および発振器204のイネーブル時およびD3状態からD0状態への遷移時に外部クロック信号は不要であるため、本発明は、プロセッサ同期式バスまたはプロセッサ非同期式バスのいずれにも結合可能であり、これにより、設計柔軟性を高めることが可能である。
【0051】
本発明の実施形態、クロック信号を供給するクロック回路がオフされたときに低電力状態から遷移しようとする集積回路をパワーアップするシステム、装置および方法について説明した。本発明を特定の実施形態について説明してきたが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、本明細書の特許請求の範囲に従って解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明をインプリメントするコンピュータシステムを示す高レベルブロック図である。
【図2】 図2は、図1に示すグラフィックス/表示コントローラ107をより詳細に示すブロック図である。
【図3】 図3は、図2に示すパワーマネージメントユニット205をより詳細に示すブロック図である。
【図3A】 図3Aは、図3の状態機器回路301をより詳細に示す図である。
【図4】 図4は、図2に示すCPUインターフェースユニット201をより詳細に示すブロック図である。
【図5】 図5は、CPUインターフェース201のコンフィギュレーションスペース中のコンフィギュレーションレジスタを示すブロック図である。
【図6】 図6は、本発明による、表示/グラフィックスコントローラ203が現在低電力状態D3にあるときにPLL回路203および発振器204をパワーアップする工程のフローチャートである。
Claims (14)
- 中央プロセッサに結合された集積回路であって、
前記中央プロセッサからプログラム情報を格納する一組のレジスタを備え、前記集積回路と前記中央プロセッサとの間にインターフェースを提供するプロセッサインターフェース回路であって、該プログラム情報が前記集積回路の所望の電力状態とイネーブル化データビットとに関する情報を含み、該一組のレジスタが第1の電力状態の間アクセス可能である、プロセッサインターフェース回路と、
前記プロセッサインターフェース回路に結合され、前記一組のレジスタ中に格納されたプログラム情報に応答して前記集積回路の前記所望の電力状態を制御し、少なくとも前記第1の電力状態および第2の電力状態をサポートし、2つの電力状態間での遷移に対する電力供給の順序付けを行うパワーマネージメント回路と、
前記プロセッサインターフェース回路および前記パワーマネージメント回路に結合され、前記パワーマネージメント回路と前記一組のレジスタ中に格納された前記プログラム情報とによって制御され、前記第1の電力状態の間は電力節約のために実質的にディセーブルされ、前記第2の電力状態の間は前記集積回路の動作時に動作可能となるクロック生成回路と、
を備え、
前記一組のレジスタにより前記中央プロセッサが前記電力供給の順序付けをモニタリングし、
前記電力供給の順序付けが、前記第2の電力状態において前記集積回路のうち少なくとも一つの他の回路に電力を供給する前に、前記クロック生成回路に電力を供給するステップを含む、
集積回路。 - 前記第1の電力状態の間に前記クロック生成回路がイネーブルおよびプログラムされることが可能であり、これにより、前記第2の電力状態の間の前記集積回路の動作時に前記クロック生成回路が動作可能となる、請求項1に記載の集積回路。
- 前記クロック生成回路が、
基準クロック信号を生成する発振器回路と、
前記発振器回路に結合され、前記基準クロック信号に基づいて誘導クロック信号を生成する複数の位相ロックループ(PLL)回路と、
を備える、請求項1又は2に記載の集積回路。 - 前記プログラム情報が、前記誘導クロック信号を生成する際に前記PLL回路によって用いられる乗法ファクタおよび除法ファクタをさらに含む、請求項3に記載の集積回路。
- 前記集積回路が表示/グラフィックスコントローラである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の集積回路。
- 中央処理ユニット(CPU)と、
前記CPUに結合されたシステムメモリと、
前記CPUおよび前記システムメモリに結合されたグラフィックス/表示コントローラと、
を備え、
前記グラフィックス/表示コントローラが、
前記グラフィックス/表示コントローラと前記CPUとの間にインターフェースを提供し、前記CPUからプログラム情報を格納する一組のレジスタを備えるプロセッサインターフェース回路であって、前記プログラム情報が前記グラフィックス/表示コントローラの所望の電力状態とイネーブル化データビットとに関する情報を含み、前記一組のレジスタが第1の電力状態の間アクセス可能である、プロセッサインターフェース回路と、
前記プロセッサインターフェース回路に結合されたパワーマネージメント回路であって、前記一組のレジスタ中に格納されたプログラム情報に応答して前記グラフィックス/表示コントローラの所望の電力状態を制御し、少なくとも前記第1の電力状態および第2の電力状態をサポートし、2つの電力状態間での遷移に対する電力供給の順序付けを行うパワーマネージメント回路と、
前記プロセッサインターフェース回路および前記パワーマネージメント回路に結合され、前記パワーマネージメント回路と前記一組のレジスタ中に格納されたプログラム情報とによって制御され、前記第1の電力状態の間は電力節約のために実質的にディセーブルされ、前記第2の電力状態の間は前記グラフィックス/表示コントローラの動作時に動作可能となるクロック生成回路と、
を備え、
前記一組のレジスタにより前記CPUが前記電力供給の順序付けをモニタリングし、
前記電力供給の順序付けが、前記第2の電力状態において前記グラフィックス/表示コントローラのうち少なくとも一つの他の回路に電力を供給する前に、前記クロック生成回路に電力を供給するステップを含む、
コンピュータシステム。 - 前記第1の電力状態の間に前記クロック生成回路がイネーブルおよびプログラムされることが可能であり、これにより、前記第2の電力状態の間の前記グラフィックス/表示コントローラの動作時に前記クロック生成回路が動作可能となる、請求項6に記載のコンピュータシステム。
- 前記クロック生成回路が、
基準クロック信号を生成する発振器回路と、
前記発振器回路に結合され、前記基準クロック信号に基づいて誘導クロック信号を生成する複数の位相ロックループ(PLL)回路と、
を備える、請求項6又は7に記載のコンピュータシステム。 - 前記プログラム情報が、前記誘導クロック信号を生成する際に前記PLL回路によって用いられる乗法ファクタおよび除法ファクタをさらに含む、請求項8に記載のコンピュータシステム。
- 中央プロセッサに結合された集積回路中のモジュールをプロセッサインターフェース回路を介してパワーアップする方法であって、前記集積回路用のクロック信号を生成する際に用いられるクロック生成回路が、前記集積回路が電力節約のために第1の電力状態にあるときに実質的にディセーブルされ、前記方法が、
プログラム情報を一組のレジスタに書き込み、前記クロック生成回路をプログラムおよびイネーブルする工程と、
第2の電力状態への変更を示すプログラム情報を、前記中央プロセッサから前記プロセッサインターフェース回路内の一組のレジスタ内の第1のロケーションに書き込む工程であって、前記一組のレジスタが前記第1の電力状態の間アクセス可能である、工程と、
前記一組のレジスタを用いて電力供給の順序付けをモニタリングする工程と、
前記第2の電力状態への変更を示すプログラム情報に応答して、前記第1の電力状態から前記第2の電力状態への遷移に対する前記電力供給の順序付けを行う工程と、
を含み、
前記電力供給の順序付けが、前記第2の電力状態において前記集積回路のうち少なくとも一つの他の回路に電力を供給する前に、前記クロック生成回路に電力を供給するステップを含む、
方法。 - 基準クロック信号に基づいてクロック信号を誘導する際に前記クロック生成回路によって用いられる乗法ファクタおよび除法ファクタを前記中央プロセッサから前記一組のレジスタ中の第3のロケーションに書き込む工程をさらに包含する請求項10に記載の方法。
- 前記クロック生成回路が節約のために実質的にディセーブルされ、これにより、前記一組のレジスタと前記パワーマネージメント回路とを除く実質的に全ての集積回路がパワーダウンする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の集積回路。
- 前記クロック生成回路が節約のために実質的にディセーブルされ、これにより、前記一組のレジスタと前記パワーマネージメント回路とを除く実質的に全ての前記グラフィックス/表示コントローラがパワーダウンする、請求項6〜9のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
- 前記第1の電力状態の間において、前記集積回路内の前記一組のレジスタと前記パワーマネージメント回路のみがパワーアップされている、請求項10又は11に記載の方法。
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