KR101672370B1 - 혼합 셀 타입 배터리 모듈 및 그의 사용 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예들은 일반적으로 에너지 저장 셀들의 제1 및 제2 세트들을 이용하여 급전되는 컴퓨팅 장치의 동작과 관련되며, 제1 세트의 셀들은 전력의 고밀도 저장을 위해 구조적으로 최적화되고, 제2 세트의 셀들은 높은 전류 레벨로 전력을 제공하도록 구조적으로 최적화된다. 배터리 모듈은 케이싱, 케이싱 내에 배치되어 전기 에너지를 고밀도로 저장하기 위한 제1 셀, 및 케이싱 내에 배치되어 자신 안에 저장된 전기 에너지를 높은 전류 레벨로 제공하기 위한 제2 셀을 포함한다. 본 명세서에서는 다른 실시예들도 설명되고 청구된다.

Description

혼합 셀 타입 배터리 모듈 및 그의 사용{MIXED CELL TYPE BATTERY MODULE AND USES THEREOF}
현재의 휴대용 컴퓨팅 장치들은 그들의 배터리들에 대해 정반대의 요건들을 부과하는 경향이 있다. 많은 시간 동안, 그러한 휴대용 장치들은 크게 감소된 레이트로 전력을 소비하는 소위 "대기" 또는 저전력 모드로 동작하며, 그렇게 하는 것이 그들의 배터리들의 동작 시간을 훨씬 더 연장할 것으로 기대한다. 그러나, 그러한 저전력 모드에서의 긴 동작 기간들 사이에는, 그러한 휴대용 장치들이 크게 상승된 레이트로 전력을 소비하는 소위 "터보" 또는 고전력 모드에서 동작하는 더 짧은 기간들도 존재한다.
통상적으로, 그러한 고전력 모드들은 적어도 하나의 프로세서 회로(종종 "중앙" 프로세서 회로, 그러나 특수화된 그래픽 또는 다른 프로세서 회로일 수 있음)를 더 높은 클럭 레이트로 동작시키는 것과 함께, 더 많은 프로세서 코어 컴포넌트를 활성화하고/하거나 다른 처리 관련 특징들을 활성화하는 것을 필요로 한다. 종종, 운영 체제의 컴포넌트 및/또는 프로세서 회로 자체 내의 논리가 그러한 저전력 모드와 고전력 모드 사이에서 언제 스위칭할지를 결정한다. 또한, 저전력 모드에서 고전력 모드로 스위칭하기 위한 동력은 종종 처리의 타입 및/또는 필요한 처리의 양의 검출이다. 그러한 동력은 종종 특정 타입의 작업(예로서, 부동 소수점 또는 벡터 연산, 비디오 압축 또는 압축해제 등)의 시작에 의해 제공된다.
최근, 몇몇 새로운 배터리 기술이 광범위하게 사용되어 왔으며, 그들 각각은 통상적으로 그의 선행 기술들보다 높은 밀도의 전력 저장을 제공할 수 있다. 따라서, 휴대용 컴퓨팅 장치들에서의 사용에 매우 바람직하고, 또한 저전력 모드에서 긴 동작 시간을 종종 제공하도록 상당한 양의 전력을 저장하는 형상 및 크기의 물리적으로 작은 배터리들을 생산하는 것이 점점 더 가능해지고 있다.
그러나, 저전력 모드에서 그러한 긴 동작 시간을 가능하게 하도록 그러한 높은 에너지 저장 밀도를 달성하는 것은 배터리들을 구성하는 셀들이 훨씬 짧은 기간 동안 높은 전력 출력(특히, 높은 전류 레벨에서의 전력 출력)을 제공하기 위한 감소된 능력을 갖는 구성을 갖게 하였다. 또한, 일부 새로 개발된 셀 기술들도 본질적으로 높은 에너지 저장 밀도를 갖지만, 낮은 전력 출력 능력을 갖는다. 이들 및 다른 사항들과 관련하여, 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 필요하다.
도 1은 컴퓨팅 장치의 제1 실시예를 나타낸다.
도 2는 에너지 저장 셀들의 구조적 양태들을 나타내는 도 1의 실시예의 일부를 도시한다.
도 3은 배터리의 양태들을 나타내는 도 1의 실시예의 일부를 도시한다.
도 4a 내지 4c는 분배 회로의 가능한 구현들을 나타내는 도 1의 실시예의 일부를 각각 도시한다.
도 5는 도 1의 실시예의 하나의 가능한 구현의 이용으로부터 발생하는 샘플 거동의 그래프를 나타낸다.
도 6은 동작 환경의 양태들을 나타내는 도 1의 실시예의 일부를 도시한다.
도 7은 제1 논리 흐름의 일 실시예를 나타낸다.
도 8은 제2 논리 흐름의 일 실시예를 나타낸다.
도 9는 처리 아키텍처의 일 실시예를 나타낸다.
다양한 실시예들은 일반적으로 에너지 저장 셀들의 제1 및 제2 세트들을 이용하여 급전되는 컴퓨팅 장치의 동작과 관련되며, 제1 세트의 셀들은 전력의 고밀도 저장을 위해 구조적으로 최적화되고, 제2 세트의 셀들은 높은 전류 레벨에서 전력을 제공하도록 구조적으로 최적화된다. 동작 시간의 대부분 동안, 컴퓨팅 장치는 저전력 모드에서 동작하며, 저전력 모드 동안 그의 전력을 제공하기 위해 셀들의 제1 세트에 적어도 1차적으로 의존한다. 그러나, 그의 동작 동안의 때때로의 짧은 기간들 동안, 컴퓨팅 장치는 고전력 모드에서 동작하며, 고전력 모드 동안 그의 전력을 제공하기 위해 셀들의 제2 세트에 적어도 1차적으로 의존한다.
셀들의 제1 및 제2 세트들은 물리적으로 분리된 배터리 모듈들 내에 갖춰질 수 있고/있거나, 컴퓨팅 장치와 일체가 되도록 컴퓨팅 장치의 케이싱 내에 내장될 수 있다. 대안으로서, 셀들의 제1 및 제2 세트들은 컴퓨팅 장치로부터 분리될 수 있는 단일 배터리 모듈의 공동 케이싱 내에 함께 물리적으로 통합될 수 있다. 양 세트들의 셀들의 캐소드들은 (아마도 단일 배터리 모듈의 케이싱 내에서) 공동 캐소드 노드에서 결합될 수 있고/있거나, 양 세트들의 셀들의 애노드들은 (아마도 그 케이싱 내에서) 공동 애노드 노드에서 결합될 수 있다. 대안으로서, 셀들의 제1 및 제2 세트들의 개별 애노드들 및/또는 캐소드들은 단일 배터리 모듈의 케이싱 내에서 서로 격리될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 전력 분배, 재충전 및/또는 전압 검출 회로에 개별적으로 제공되어, 셀들의 2개의 세트의 개별적인 모니터링 및 동작을 더 양호하게 가능하게 할 수 있다.
셀들의 제1 및 제2 세트들은 니켈 카드뮴(NiCd 또는 NiCad), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬 폴리머(Li-poly)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 실질적으로 동일한 배터리 화학을 이용할 수 있다. 대안으로서, 셀들의 제1 및 제2 세트들은 완전히 상이한 화학들을 이용할 수 있다. 양 세트들이 동일한 또는 상이한 배터리 화학들을 이용하는지에 관계없이, 이용될 수 있는 배터리 화학들의 적어도 일부에 대해, 각각의 세트의 셀들의 내부 구조들은 물리적으로 상이할 수 있다. 구체적으로, 제1 세트의 각각의 셀은 더 두꺼운 에너지 저장 층들에 의해 분리된 더 얇은 애노드 및 캐소드 도체들을 이용하여 더 큰 에너지 저장 밀도를 제공할 수 있으며, 제2 세트의 각각의 셀은 더 얇은 에너지 저장 층들에 의해 분리된 더 두꺼운 애노드 및 캐소드 도체들을 이용하여 더 큰 전류 흐름을 가능하게 할 수 있다.
컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로와 함께 셀들의 2개의 세트의 사용을 조정하는 제어기를 포함할 수 있다. 메인 프로세서 회로는 고전력 모드에 들어가는 임박한 사례를 제어기에 선행적으로 시그널링할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 셀들의 제2 세트의 실질적인 고갈 시에, 제어기는 셀들의 제2 세트가 재충전될 수 있을 때까지 고전력 모드에서의 동작을 제한하거나 억제하도록 메인 프로세서 회로에 시그널링할 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어, 배터리 모듈은 케이싱, 전기 에너지를 고밀도로 저장하기 위해 케이싱 내에 배치된 제1 셀, 및 내부에 높은 전류 레벨로 저장된 전기 에너지를 제공하기 위해 케이싱 내에 배치된 제2 셀을 포함한다. 본 명세서에서는 다른 실시예들도 설명되고 청구된다.
본 명세서에서 사용되는 표기법 및 명명법과 일반적으로 관련하여, 이어지는 상세한 설명의 부분들은 컴퓨터 또는 컴퓨터들의 네트워크 상에서 실행되는 프로그램 절차들과 관련하여 제공될 수 있다. 이 분야의 기술자들은 이러한 절차적 설명들 및 표현들을 이용하여, 그들의 연구의 내용을 이 분야의 다른 기술자들에게 가장 효과적으로 전달한다. 본 명세서에서 그리고 일반적으로 절차는 원하는 결과를 유도하는 동작들의 일관된 시퀀스인 것으로 이해된다. 이러한 동작들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 필요로 하는 동작들이다. 통상적으로는, 반드시 그런 것은 아니지만, 이러한 양들은 저장, 전송, 결합, 비교 및 조작될 수 있는 전기, 자기 또는 광학 신호들의 형태를 취한다. 때때로, 주로 일반적인 사용을 위해, 이러한 신호들을 비트들, 값들, 요소들, 심벌들, 문자들, 용어들, 숫자들 등으로 지칭하는 것이 편리하다. 그러나, 이들 및 유사한 용어들 모두는 적절한 물리적인 양들과 관련되어야 하며, 그러한 양들에 적용되는 편리한 라벨들일 뿐이라는 점에 유의해야 한다.
또한, 이러한 조작들은 사람 운영자에 의해 수행되는 정신적인 작업들과 일반적으로 관련되는 더하기 또는 비교와 같은 용어들로 종종 지칭된다. 그러나, 대부분의 경우에, 하나 이상의 실시예의 일부를 형성하는 본 명세서에서 설명되는 임의의 동작들에서는 사람 운영자의 어떠한 그러한 능력도 필요하거나 바람직하지 않다. 오히려, 이러한 동작들은 기계 동작들이다. 다양한 실시예들의 동작들을 수행하기 위한 유용한 기계들은 본 명세서에서의 가르침들에 따라 작성되어 내부에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성되는 바와 같은 범용 디지털 컴퓨터들을 포함하고/하거나, 필요한 목적을 위해 특별히 구성되는 장치를 포함한다. 다양한 실시예들은 이러한 동작들을 수행하기 위한 장치들 또는 시스템들과도 관련된다. 이러한 장치들은 필요한 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 다양한 이러한 기계들에 필요한 구조는 주어지는 설명으로부터 명백해질 것이다.
이제, 도면들을 참조하며, 도면들 전반에서 동일한 참조 번호들은 동일한 요소들을 지칭하는 데 사용된다. 아래의 설명에서는, 설명의 목적으로, 본 발명의 충분한 이해를 제공하기 위해, 다양한 특정 상세들이 설명된다. 그러나, 새로운 실시예들은 이러한 특정 상세 없이도 실시될 수 있다는 것이 명백할 수 있다. 다른 예들에서는, 본 설명을 용이하게 하기 위해 공지 구조들 및 장치들은 블록도 형태로 도시된다. 그 의도는 모든 변경들, 균등물들 및 대안들을 청구항들의 범위 내에서 커버하는 것이다.
도 1은 서버(400)에 옵션으로 결합되는 컴퓨팅 장치(1000)의 블록도를 나타낸다. 컴퓨팅 장치(1000)는 데스크탑 컴퓨터 시스템, 데이터 입력 단말기, 랩탑 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 울트라북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 핸드헬드 개인 휴대 단말기, 스마트폰, 의복 안에 통합된 착용식 컴퓨팅 장치, 차량(예로서, 자동차, 자전거, 휠체어 등) 안에 통합된 컴퓨팅 장치, 서버, 서버들의 클러스터, 서버 팜 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 타입의 컴퓨팅 장치일 수 있다. 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치들(400, 1000)은 네트워크(999)를 통해 임의의 다양한 타입의 데이터를 운반하는 신호들을 교환한다. 다양한 실시예들에서, 네트워크(999)는 아마도 단일 빌딩 또는 다른 비교적 제한된 영역 내의 확장으로 제한되는 단일 네트워크, 아마도 상당한 거리로 확장하는 접속된 네트워크들의 조합일 수 있고/있거나, 인터넷을 포함할 수 있다. 따라서, 네트워크(999)는 전기적으로 그리고/또는 광학적으로 전도성인 케이블링을 이용하는 유선 기술들 및 적외선, 무선 주파수 또는 다른 형태의 무선 송신을 이용하는 무선 기술들을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 신호들을 교환할 수 있는 임의의 다양한(또는 조합의) 통신 기술들에 기초할 수 있다. 그러나, 도시된 바와 같이, 네트워크(999)는 무선 네트워크이다.
다양한 실시예들에서, 컴퓨팅 장치(1000)는 (컴퓨팅 장치(1000)의 메인 프로세서 회로의 역할을 하는) 프로세서 회로(150), 제어 루틴(140)을 저장하는 저장소(160), 카메라(110), 저장소 제어기(165c), 디스플레이 인터페이스(185) 및 인터페이스 제어기(195b) 중 하나 이상을 포함한다. 도시된 바와 같이, 카메라(110)는 플래시(115)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 저장소 제어기(165c) 및 디스플레이 인터페이스(185)는 저장 매체(169)의 콘텐츠에 대한 액세스를 제공하는 저장 장치(163)에 그리고 디스플레이(180)에 각각 결합된다. 컴퓨팅 장치(1000)는 저장 장치(163) 및 디스플레이(180) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 인터페이스 제어기(195b)는 컴퓨팅 장치(1000)를 네트워크(999)에 그리고 그를 통해 서버(400)와 같은 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치에 결합한다.
컴퓨팅 장치(1000)는 제어기(200)도 포함한다. 제어기(200)는 (제어기 프로세서 회로의 역할을 하는) 프로세서 회로(250), 제어 루틴(240)을 저장하는 저장소(260), 충전 회로(205), 전력 분배 회로(213) 및 전압 검출기(214) 중 하나 이상을 포함한다. 제어기(200)를 통해, 컴퓨팅 장치(1000)는 적어도 다양한 시간들에 전원(105) 및 배터리 모듈(270) 중 하나 또는 양자에 결합되어, 그들 중 하나 또는 양자로부터 전력을 수신한다. 배터리 모듈(270)은 전력을 더 높은 밀도로 저장하도록 최적화된 하나 이상의 전력 저장 셀(271) 및 전력을 더 높은 전류 흐름으로 제공하도록 최적화된 하나 이상의 전력 저장 셀(272)로 구성된다. 배터리 모듈(270)은 직렬 버스 또는 다른 시그널링 도체들을 통해 제어기(200)에 결합되는 모니터링 회로(275)도 포함할 수 있다. 모니터링 회로(275)는 온도 센서, 동작 시간들의 카운터, 보호 회로 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전원(105)은 임의의 다양한 기술에 기초하는 임의의 다양한 타입의 전원일 수 있지만, 전원(105)은 컴퓨팅 장치(1000)를 AC 본선 전력 또는 상당한 용량의 다른 전원에 결합하는 어댑팅 장치(예로서, 변압기, 전력 변환기 등)이거나, 전원(105)은 그러한 상당한 용량의 전원(예로서, 연료 셀, 태양 패널 등) 자체인 것이 구상된다.
제어기(200) 내에서, 충전 회로(205)는 전원(105) 및 배터리 모듈(270)의 셀들(271, 272) 각각에 결합되어, 전원(105)에 의해 제공되는 전력으로부터의 셀들(271, 272)의 충전을 가능하게 한다. 분배 회로(213)는 적어도 셀들(271, 272)에 결합되어, 셀들(271 및/또는 272)에 의해 제공되는 전력을 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들(예로서, 프로세서 회로(150), 저장소(160) 등)에 분배한다. 전압 검출기(214)도 셀들(271, 272)에 결합되어, 그들의 전압 레벨들을 모니터링한다.
다양한 가능한 실시예들에서, 전원(105) 및/또는 배터리 모듈(270)은 (그들을 부분적으로 둘러싸는 점선들을 통해 지시되는 바와 같이) 컴퓨팅 장치(1000)의 케이싱 내에 통합될 수 있으며, 대안으로서 또는 추가로 컴퓨팅 장치(1000)의 나머지로부터 (물리적으로 그리고/또는 전기적으로) 분리될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또 다른 실시예들에서, 셀들(271) 및 셀들(272)은 컴퓨팅 장치(1000) 내에 개별적으로 수용되고/되거나, 컴퓨팅 장치(1000)의 나머지로부터 개별적으로 분리될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 셀들(271) 및 셀들(272)은 컴퓨팅 장치(1000)와 일체가 되도록 그들 자신의 분리된 또는 분리 가능한 케이싱 없이 컴퓨팅 장치(1000)의 케이싱 내에 수용될 수 있다. 전원(105), 셀들(271) 및 셀들(272)은 모두가 단일 공동 캐소드 노드 및 개별 애노드 노드들을 통해 제어기(200)에 결합되는 것으로 도시되지만, 전원(105), 셀들(271) 및 셀들(272)의 애노드들 및 캐소드들이 전기 노드들의 다른 구성들에서 컴퓨팅 장치(1000)에 결합되는 다른 실시예들이 가능하다는 점에도 유의해야 한다.
제어기(200)는, 제어기 프로세서 회로로서의 자신의 역할로서 적어도 제어 루틴(240)을 실행하는 프로세서 회로(250)와 함께, 메인 프로세서 회로로서의 자신의 역할로서 제어 루틴(140)을 실행하는 적어도 프로세서 회로(150)에 의해 컴퓨팅 장치(1000)의 나머지 중 다수 내에 정의되는 주요 동작 환경으로부터 의도적으로 격리될 수 있는 제어기(200)의 동작 환경을 정의한다. 더 구체적으로, 프로세서 회로(150)는 제어기(200)의 저장소(260) 및/또는 다른 컴포넌트들에 대한 제한된 액세스를 갖거나 전혀 액세스하지 못할 수 있으며, 따라서 프로세서(150)에 의한 (저장소(260)에 저장된 바와 같은 또는 프로세서 회로(250)에 의해 실행되는 바와 같은) 적어도 제어 루틴(240)에 대한 무허가 액세스가 방지될 수 있다. 이와 달리, 프로세서 회로(250)는 제어기(200)에 더하여 컴퓨팅 장치(1000)의 나머지의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들에 대한 훨씬 더 큰 액세스를 가질 수 있다. 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이것은 제어기(200)의 동작 환경이 전원(105) 및 배터리 모듈(270) 각각에 의해 컴퓨팅 장치(1000)의 나머지에 제공되는 전력의 상태에 관한 정보를 독립적으로 반복적으로 검사하고 제공하는 데 이용되는 것을 가능하게 한다.
여기서 제어기(200)는 제어기(200)로 하여금 본 명세서에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하게 하는 명령어들의 형태의 논리를 구현하는 제어 루틴을 실행하는 프로세서 회로를 포함하는 것으로 도시되고 설명되지만, 이것은 제어기(200)가 구현될 수 있는 방식의 일례일 뿐이라는 점에 유의해야 한다. 제어기(200)가 어떠한 형태의 루틴의 어떠한 명령어도 실행하지 않는 하드웨어 기반 디지털 논리 내에 실질적으로 또는 완전히 구현되는 다른 실시예들도 가능하다. 그러한 구현들에서는 하나 이상의 개별 논리 컴포넌트 및/또는 프로그래밍 가능 논리 장치가 사용될 수 있다. 즉, 제어기(200)는 제어기로 하여금 본 명세서에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하게 하는 (임의의 다양한 방식으로 구현되는) 논리를 포함한다.
컴퓨팅 장치(1000)는 프로세서 회로(150) 및 제어기(200) 중 하나 또는 양자를 저장소(160), 카메라(110), 저장소 제어기(165c), 디스플레이 인터페이스(185) 및 인터페이스 제어기(195b) 중 하나 이상에 결합하는 커플링(155)을 더 포함한다. 커플링(155)은 하나 이상의 버스, 점대점 상호접속, 송수신기, 버퍼, 크로스포인트 스위치 및/또는 다른 전기/광학 도체 및/또는 논리를 포함한다. 프로세서 회로(150) 및 제어기(200)가 커플링(155)에 의해 그렇게 결합되는 경우, 그들 각각은 본 명세서에서 설명되는 작업들 중 다양한 작업들을 수행할 수 있다.
일부 실시예들에서, 컴퓨팅 장치(1000)는 프로세서(150), 저장소(160), 카메라(110), 저장소 제어기(165c), 디스플레이 인터페이스(185), 인터페이스 제어기(195b) 및 제어기(200) 중 적어도 일부가 단일 IC(집적 회로) 내에 결합될 수 있는 SOC(시스템-온-칩)로서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 커플링(155)은 컴포넌트들(110, 165c, 185, 195b) 중 적어도 일부가 배치되는 단일 공동 실리콘 다이의 부분들을 가로지르는 도전성 트레이스들로서 형성될 수 있다. 대안으로서, 이러한 컴포넌트들 중 하나 이상의 컴포넌트의 부분들은 MCM(다중 칩 모듈) 내에 통합되는 둘 이상의 실리콘 다이에 걸쳐 분산될 수 있으며, 이 경우에 커플링(155)의 서브세트는 그러한 MCM 패키지 내의 개별 실리콘 다이 사이에 금 와이어들 또는 다른 형태의 전기/광학 도체들로서 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 이러한 컴포넌트들은 개별 칩 패키지들(핀 그리드 어레이, 볼 그리드 어레이, 랜드 그리드 어레이, 듀얼 인라인 패키지 등) 내에 배치되는 둘 이상의 실리콘 다이에 걸쳐 분산될 수 있으며, 이 경우에 커플링(155)은 그러한 칩 패키지들 각각이 배치되는 하나 이상의 회로 보드 상에 형성되는 트레이스들로서 다이 사이에 적어도 부분적으로 연장할 수 있다.
제어기(200)의 기능은 배터리 모듈(270)의 셀들(271, 272)로부터 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들로 전력을 운반 및 분배하고, 전원(105)이 전력을 제공할 수 있을 때(예로서, 전원(105)이 AC 본선에 결합될 때) 전원(105)과 협력하여 셀들(271, 272)의 재충전을 실시하는 것이다. 전원(105)이 전력을 제공할 수 있을 때, 제어기(200)는 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자로부터의 전력 대신에 전원(105)으로부터의 전력을 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들에 제공할 수 있다. 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들에 전력을 제공하는 이러한 기능은 컴퓨팅 장치(1000)의 운영자가 의도하는 그리고/또는 컴퓨팅 장치(1000)를 구성하는 모든 목적들을 위해 운영자에 의해 컴퓨팅 장치가 사용되는 것을 가능하게 하는 것이다.
셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자로부터 컴퓨팅 장치(1000)의 컴포넌트들에 전력을 제공함에 있어서, 제어기(200)는 일반적으로 컴퓨팅 장치(1000)가 저전력 모드(예로서, "대기" 모드)에서 동작할 때 셀들(271)로부터의 전력을 제공하여, 셀들(271) 내의 더 높은 밀도의 전기 에너지 저장을 이용함으로써, 저전력 모드에서 상당한 양의 동작 시간을 컴퓨팅 장치(1000)에 제공한다. 제어기(200)는 또한 일반적으로 컴퓨팅 장치(1000)가 고전력 모드(예로서, "터보" 모드)에서 동작할 때 셀들(272)로부터의 전력을 제공하여, 셀들(272)의 더 높은 출력 전류 능력을 이용함으로써, 더 많은 컴포넌트의 동작을 동시에 지원하고/하거나 하나 이상의 컴포넌트의 동작을 더 높은 클럭 속도로 지원하기 위한 증가된 전류량의 전력을 컴퓨팅 장치(1000)에 제공한다.
도 2를 간단히 참조하면, 셀들(271, 272)의 가능한 구현들의 부분들이 도시된다. 이 분야의 기술자들에게 친숙한 바와 같이, NiCd, NiMH, Li-ion 및 Li-poly와 같은 배터리 화학들에 기초하는 셀들은 일반적으로 애노드 도체들, 캐소드 도체들 및 에너지 저장 층들의 동심으로 배치된 층들을 갖는 원통형 구성으로 또는 편평하게 적층된 애노드 도체들, 캐소드 도체들 및 에너지 저장 층들의 층들을 갖는 실질적으로 편평한 구성으로 제조된다. 도 2에 도시된 것은 후자의 구성을 갖는 셀들(271, 272) 각각의 변형들의 부분들(단지 3개의 층)이다. 통상적으로, 그러한 셀들은 3개의 층보다 많은 층으로 구성된다. 셀(271)의 도시된 부분은 애노드 도체(2711)와 캐소드 도체(2713) 사이에 삽입된 에너지 저장 층(2712)으로 구성된다. 유사하게, 셀(272)의 도시된 부분은 애노드 도체(2721)와 캐소드 도체(2723) 사이에 삽입된 에너지 저장 층(2722)으로 구성된다. 도시된 바와 같이, 셀(271)의 애노드 도체(2711) 및 캐소드 도체(2713)는 셀(272)의 애노드 도체(2721) 및 캐소드 도체(2723)보다 얇고, 셀(271)의 에너지 저장 층(2712)은 셀(272)의 에너지 저장 층(2722)보다 두껍다.
셀(271) 및 셀(272)의 이러한 도시된 부분들 사이의 이러한 구조 차이는 그들 이면의 상이한 목적들로부터 발생하는데, 설명된 바와 같이, 셀들(271)은 전기 에너지를 더 높은 밀도로 저장하도록 최적화되는 반면, 셀들(272)은 그들 내에 저장된 전기 에너지가 더 큰 전류로 제공되는 것을 가능하게 하도록 최적화된다. 더 두꺼운 에너지 저장 층(2712)은 더 큰 에너지 저장을 가능하게 하지만, 전류 흐름에 대한 더 큰 저항을 유발하며, 따라서 셀(271)을 손상시킬 수 있는 레벨의 열을 생성하지 않고서 높은 전류 흐름으로 그리고 감소된 전압에서 더 많은 양의 저장된 전력을 제공하지 못한다. 더 얇은 에너지 저장 층(2722)은 전류 흐름에 대한 더 작은 저항을 유발하며, 따라서 셀(272)이 더 큰 전류 흐름으로 전력을 제공할 수 있게 하지만(즉, 증가된 도전율이 더 큰 전력 전달을 가능하게 함), 각각의 에너지 저장 층 내에 저장될 수 있는 에너지의 양을 감소시킨다.
도 3을 간단히 참조하면, 도 1은 배터리 모듈(270)을 직렬로만 결합되는 셀들(271)의 단일 세트(어떠한 셀(271)도 서로 병렬로 결합되지 않음)로 구성되고, 또한 직렬로만 결합되는 셀들(272)의 단일 세트(어떠한 셀(272)도 서로 병렬로 결합되지 않음)로 구성되는 것으로 도시하지만, 이것은 셀들의 이러한 세트들 각각 내의 셀들 사이의 결합들의 유일한 가능한 구성이 아니라는 점에 유의하는 것이 중요하다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 직렬로 결합되는 셀들(271)의 다수의 세트는 서로 병렬로 결합될 수도 있다. 또한, 서로 직렬로 결합되는 셀들(272)의 다수의 세트도 서로 병렬로 결합될 수도 있다. 사실상, 필요에 따라 셀들(271) 사이의 그리고 셀들(272) 사이의 결합의 임의의 다양한 가능한 구성을 이용하여, 선택된 전압들로 그리고/또는 선택된 전류 레벨들로 전력을 제공하기 위한 요구들을 충족시킬 수 있다.
또한, 구체적으로 도시되지 않았지만, 셀들(271, 272) 각각만이 존재하는 실시예들도 가능하다. 더구나, 역시 도시되지 않았지만, 도시되고 설명된 셀(271, 272)의 두 가지 타입에 더하여 제3 타입 또는 훨씬 더 많은 타입의 셀이 존재할 수 있는 다른 구성들도 가능하다. 구체적으로, 전기 에너지의 고밀도 저장을 위해 최적화된 셀 타입(예로서, 셀(271)) 및 높은 출력으로의 전력의 전달을 위해 최적화된 셀 타입(예로서, 셀(272))을 포함하는 것에 더하여, 다른 셀 타입들은 적합하지 않은 온도 범위들(예로서, 극도의 냉각 및/또는 가열)에서의 전력의 저장 및/또는 전달이 가능한 제3 셀 타입이 이용될 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서 회로(250)는 아마도 (존재할 경우에) 모니터링 회로(275)의 온도 센서에 의존하는, 통상적인 실온 조건들 밖의 더 차갑거나 더 뜨거운 조건들의 검출에 대한 응답으로서, 아마도 다른 셀 타입들 대신에 그러한 제3 셀 타입이 사용되게 할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 일부 실시예들에서, 분배 회로(213)는 컴퓨팅 장치의 다른 컴포넌트들이 전력을 소비하는 전류의 양의 변화들에 기초하여 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자로부터의 전력의 제공을 수동적으로 가능하게 하는 전자 컴포넌트들로 주로 구성된다. 다른 실시예들에서, 분배 회로(213)는 아마도 프로세서 회로(200)에 의해 적어도 부분적으로 능동적으로 제어된다. 그러한 능동 제어는 전력 소비의 임박한 변화들에 대한 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들(예로서, 프로세서(150))로부터의 선행적 시그널링에 응답하거나, 검출되는 전력 소비의 양에 응답하거나, 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자의 선택된 정도로의 고갈의 지시에 응답할 수 있다.
도 4a, 4b 및 4c는 셀들의 어느 세트 사이에서도 능동적 선택이 이루어지지 않는다는 점에서 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자로부터의 전력의 수동적 제공을 예시하는 분배 회로(213)의 3개의 가능한 구현을 나타낸다. 도 4a에서, 분배 회로는 주로 2개의 다이오드로 형성되며, 이들을 통해 셀들(271)의 애노드 노드가 셀들(272)의 애노드 노드와 결합된다. 도 4b에서, 높은 스위치 레이트로 컴퓨팅 장치의 다른 컴포넌트들로 전력을 운반하는 노드에 셀들(271)의 애노드 노드 및 셀들(272)의 애노드 노드 각각을 반복적으로 그러나 개별적으로 결합하기 위해 발진기를 이용하여 임의의 다양한 타입의 반도체 기반 스위칭 장치가 구동된다. 도 4c에서, 셀들(271, 272)의 애노드 노드들은 간단히 직접 함께 결합되어, 셀들(271, 272)로 하여금 직접 상호작용하여 각자가 전력을 제공하는 특성들을 균형화하는 것을 가능하게 한다. 또 다른 수동 형태들도 가능하다. 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자로부터 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들로 전력을 운반하는 그러한 수동 형태들의 사용은 셀들(271, 272) 자체의 상이한 전기적 특성들에 의존하여, 셀들(271, 272) 중 어느 것이 임의의 주어진 레이트에서 전력을 제공할지에 대한 선택을 실행한다.
도 5를 간단히 참조하면, (점선으로 도시된) 단지 셀들(271) 및 (실선으로 도시된) 셀들(271, 272)의 조합을 이용하는 저전력 및 고전력 모드들 사이의 전이들의 결과들을 비교하는 그래프가 도시된다. 이러한 도시된 예에서, 셀들(271)의 세트의 애노드 노드는 (도 4c에 도시된 바와 같이) 셀들(272)의 세트의 애노드 노드에 결합되며, 셀들(271)의 세트의 캐소드 노드는 셀들(272)의 세트의 캐소드 노드에 결합된다. 또한, 이러한 도시된 예에서, 셀들(271, 272)은 동일한 배터리 화학에 기초하며, 따라서 양 타입의 셀들 각각은 동일한 전압으로 전력을 제공한다. 시간 T1에 이르기까지, 저전력 모드에서 더 낮은 양의 전류로 전력이 인출된다. T1에서, 전력이 더 높은 전류로 인출되는 고전력 모드로의 전이는 전력을 제공하는 전압의 레벨을 강하시킨다. 그러나, 도시된 바와 같이, 전압 강하는 양 셀들(271, 272)이 존재하는 경우보다 셀들(271)만이 존재하는 경우에 더 심해진다. 시간 T2에서 더 낮은 양의 전류로의 전력의 인출로 다시 전이함에 따라, 전압 레벨은 그가 T1 전에 있었던 곳을 향해 되돌아 가지만, 시간 T1 전에 있었던 것보다는 약간 낮다. 그러나, 전압 레벨은 셀들(271)만이 존재하는 경우보다 양 셀들(271, 272)이 존재하는 경우에 그가 T1 전에 있었던 곳에 더 가까이 되돌아 간다. 시간 T3 및 T4에서는, 시간 T1 및 T2에서 각각 관찰된 것과 동일한 거동들이 반복되지만, 전압 레벨의 강하는 더 심하다.
셀들(271)이 셀들(272)에 의해 동반되는 도 5에 도시된 거동(실선으로 도시됨)은 셀들(272)이 시간 T1과 T2 사이에서 그리고 시간 T3과 T4 사이에서 고전력 모드 동안 전력의 상당 부분을 제공한다는 것을 나타낸다. 따라서, 그러한 기간들 동안, 셀들(271)은 그들이 제공을 위해 최적화되지 않은, 그리고 그들의 더 높은 저항의 결과인 그들의 에너지 저장 층들의 과열로 인해 시간이 지남에 따라 그들을 아마도 손상시키는, 전류 레벨로 전력을 전달하도록 강제되지 않는다.
도 1을 다시 참조하면, 충전 회로(205)는 분배 회로(213)와 자율적으로 협력하여, 컴퓨팅 장치(1000)의 컴포넌트들에 전력을 제공하는 셀들(271, 272)과 그러한 전력을 제공할 뿐만 아니라 셀들(271, 272)을 재충전하는 전원(105) 사이의 전이들을 조정할 수 있다. 대안으로서, 그러한 조정은 프로세서 회로(250)의 제어하에 그리고 아마도 프로세서 회로(150)를 이용하는 소정 수준의 전력 사용 조정을 포함하는 방식으로 유발되거나 발생할 수 있다. 적어도 프로세서 회로(250)는 전압 검출기(214)를 이용하여, 셀들(271, 272)의 세트들 중 하나 또는 양자의 전압 레벨들을 모니터링할 수 있다. 대안으로서, 배터리 모듈(270)이 전압들을 모니터링할 수 있는 모니터링 회로(275)의 일 변형을 포함하는 실시예들에서, 프로세서 회로(250)는 모니터링 회로(275)를 대신 이용하여 그렇게 할 수 있다.
셀들(271, 272)의 충전이 컴퓨팅 장치(1000)의 다른 컴포넌트들에 대한 전력의 제공과 더불어 어떻게 조정되는지에 관계없이, 셀들(271, 272) 각각의 충전은 서로 상이하게 처리될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 셀들(271, 272) 중 하나는 아마도 이러한 셀들의 충전에 있어서의 선택된 우선 순위의 결과로서 나머지에 앞서 충전될 수 있다. 구체적으로, 셀들(272)을 먼저 충전하는 것이 바람직한 것으로 간주될 수 있는데, 그 이유는 통상적으로 자신들의 저장된 전기 에너지를 더 높은 레이트로 출력할 수 있는 셀들이 더 높은 레이트로 충전될 수 있고, 따라서 그러한 셀들이 사용을 위해 더 빠르게 최대한 준비될 수 있기 때문이다. 이것은 충전 회로(205)가 셀들(271, 272) 중 상이한 셀의 충전에 각각 전용화되는 실질적 병렬 충전기들을 포함하는 것을 필요로 할 수 있다. 대안으로서, 셀들(271, 272)은 동시에 충전될 수 있으며, 이 경우에 셀들(271)은 그들의 전기적 특성들로 인해 더 빠르게 최대로 충전될 수 있다.
분배 회로(213)가 실질적으로 수동적으로 동작하는 실시예들에서 적어도 제어 루틴(240)을 실행함에 있어서, (제어기 프로세서 회로의 역할을 하는) 프로세서 회로(250)는 주로 전압 검출기(214) 및/또는 모니터링 회로(275)를 모니터링하여 셀들(271, 272)의 조건을 감독한다. 그들의 조건을 감독함에 있어서, 프로세서 회로(250)는 그들의 전압 출력들이 아니라, 그들의 온도, 전류 흐름, 그들의 동작 시간의 카운트(들) 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 셀들의 그러한 두 세트의 양태들을 모니터링할 수 있다. 셀들(271, 272)의 세트들 중 하나 또는 양자의 전압 레벨이 선택된 임계치로 떨어지는 경우에(임계치는 셀들의 각각의 세트에 대해 상이할 수 있음), 그리고/또는 셀들(271, 272)의 하나 또는 양 세트의 온도가 선택된 임계치로 상승하는 경우에(다시, 셀들의 각각의 세트에 대해 상이한 임계치들이 존재할 수 있음), 프로세서 회로(250)는 남은 전력의 양이 매우 제한되었다는 것을 프로세서 회로(150)에 시그널링할 수 있다. 이것은 프로세서 회로(150)가 매우 감소된 양의 전력이 남았다는 지시를 (아마도 디스플레이(180) 상의 그러한 정보의 시각적 표시를 이용하여 그리고/또는 소정의 다른 방식으로) 컴퓨팅 장치(1000)의 운영자에게 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 셀들(272)의 전압 레벨이 선택된 임계치 아래로 떨어졌지만, 셀들(271)의 전압 레벨은 그렇지 않은 경우, 프로세서 회로(250)는 이것의 지시를 프로세서 회로(150)에 시그널링하여, 프로세서 회로(150)로 하여금 고전력 모드의 사용을 제한하여, 아마도 셀들(272)이 재충전될 때까지 고전력 모드로의 전이를 억제하는 것을 가능하게 할 수 있다. 분배 회로(213)가 컴퓨팅 장치(1000)의 컴포넌트들에 전력을 제공하기 위해 셀들(271, 272) 중 하나 또는 다른 하나를 능동적으로 선택하도록 프로세서 회로(250)에 의해 제어될 수 있는 실시예들에서, 프로세서 회로(250)는 저전력 및 고전력 모드들 사이의 임박한 전이의 신호들을 프로세서 회로(150)로부터 수신하는 것에 응답하여 셀들의 이러한 세트들 중 하나 또는 다른 하나를 선택하도록 분배 회로(213)를 조작할 수 있다.
분배 회로(213)가 실질적으로 수동적으로 동작하는 실시예들에서 적어도 제어 루틴(140)을 실행함에 있어서, (메인 프로세서 회로의 역할을 하는) 프로세서 회로(150)는 주로 전력의 가용성에 관하여 제어기(200)로부터 수신된 신호들에 응답한다. 더 구체적으로, 남은 전력량이 낮다는 취지의 신호를 제어기(200)로부터 수신한 때, 프로세서 회로(150)는 프로세서 회로(150) 및/또는 다른 프로세서 회로의 동작의 클럭 속도를 줄이는 액션, 플래시(115)의 그리고/또는 디스플레이(180)의 백라이팅의 광 레벨 출력을 줄이는 액션 및/또는 저장 장치(163) 또는 인터페이스 제어기(195b)의 무선 송신기가 사용되지 않는 경우에 그들 중 하나로부터 적어도 소정 양의 전력을 인출하는 액션을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 전력의 추가 소비를 제한하기 위한 액션들을 취할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 프로세서 회로(150)는 남은 전력량이 낮다는 통지를 아마도 디스플레이(180) 상의 그러한 통지의 시각적 표시, 경고 사운들의 방출 또는 임의의 다양한 다른 방식들을 통해 컴퓨팅 장치(1000)의 운영자에게 제공할 수 있다. 또한, 셀들(272)에 저장된 전력(고전력 모드들을 지원하기 위한 전력)이 크게 고갈되었다는 취지의 신호를 제어기로부터 수신한 때, 프로세서 회로(150)는 프로세서 회로(150)가 제어기(200)로부터 셀들(272)이 재충전되었음을 지시하는 후속 신호를 수신할 때까지 컴퓨팅 장치(1000)가 고전력 모드로 전이하는 것을 제한 또는 억제할 수 있다. 분배 회로(213)가 컴퓨팅 장치(1000)의 컴포넌트들에 전력을 제공하기 위해 셀들(271, 272) 중 하나 또는 다른 하나를 능동적으로 선택하도록 프로세서 회로(250)에 의해 제어될 수 있는 실시예들에서, 프로세서 회로(150)는 저전력 및 고전력 모드들 사이의 임박한 전이의 지시들을 제어기(200)로 시그널링하여, 셀들(271, 272) 중 하나 또는 다른 하나에 의한 그리고/또는 아마도 셀들(271, 272) 양자에 의한 전력의 제공 사이의 전이들을 선행적으로 가능하게 할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 프로세서 회로들(150, 250) 각각은 AMD® Athlon®, Duron® 또는 Opteron® 프로세서; ARM® 애플리케이션, 내장 또는 보안 프로세서; IBM® 및/또는 Motorola® DragonBall® 또는 PowerPC® 프로세서; IBM 및/또는 Sony® Cell 프로세서; 또는 Intel® Celeron®, Core (2) Duo®, Core (2) Quad®, Core i3®, Core i5®, Core i7®, Atom®, Itanium®, Pentium®, Xeon® 또는 XScale® 프로세서를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 상용 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 프로세서 회로들 중 하나 이상은 다중 코어 프로세서(다수의 코어가 동일한 또는 개별 다이들 상에 공존하는지에 관계없음) 및/또는 다수의 물리적으로 분리된 프로세서를 소정의 방식으로 연결하는 소정의 다른 다양한 다중 프로세서 아키텍처를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 저장소들(160, 260) 각각은 물론, 저장 장치(163)와 저장 매체(169)의 결합도 아마도 전력의 중단 없는 제공을 요구하는 휘발성 기술들을 포함하는 그리고 아마도 이동식일 수 있거나 아닐 수 있는 기계 판독 가능 저장 매체의 사용을 필요로 하는 기술들을 포함하는 임의의 다양한 정보 저장 기술들에 기초할 수 있다. 따라서, 이러한 저장소들 각각은 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 RAM(DRAM), 더블 데이터 레이트 DRAM(DDR-DRAM), 동기 DRAM(SDRAM), 정적 RAM(SRAM), 프로그래밍 가능 ROM(PROM), 소거 및 프로그래밍 가능 ROM(EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그래밍 가능한 ROM(EEPROM), 플래시 메모리, 폴리머 메모리(예로서, 강유전성 폴리머 메모리), 오보닉 메모리, 상변화 또는 강유전성 메모리, 실리콘-산화물-질화물-산화물-실리콘(SONOS) 메모리, 자기 또는 광학 카드, 하나 이상의 개별 강자성 디스크 드라이브, 또는 하나 이상의 어레이로 체계화되는 복수의 저장 장치(예로서, Redundant Array of Independent Disks(독립 디스크들의 중복 어레이) 어레이, 즉 RAID 어레이로 체계화되는 다수의 강자성 디스크 드라이브)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 타입(타입들의 조합)의 저장 장치를 포함할 수 있다. 이러한 저장소들 각각은 단일 블록으로 도시되지만, 이들 중 하나 이상은 상이한 저장 기술들에 기초할 수 있는 다수의 저장 장치를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어, 이러한 도시된 저장소들 각각 중 하나 이상은 프로그램들 및/또는 데이터를 소정 형태의 기계 판독 가능 저장 매체 상에 저장하고 운반할 수 있는 광 드라이브 또는 플래시 메모리 카드 판독기, 프로그램들 및/또는 데이터를 비교적 긴 기간 동안 국지적으로 저장하기 위한 강자성 디스크 드라이브 및 프로그램들 및/또는 데이터에 대한 비교적 빠른 액세스를 가능하게 하는 하나 이상의 휘발성 반도체 메모리 장치(예로서, SRAM 또는 DRAM)의 조합을 나타낼 수 있다. 이러한 저장소들 각각은 동일한 저장 기술에 기초하지만 사용 특화(예로서, 일부 DRAM 장치들은 주요 저장소로 사용되는 반면, 다른 DRAM 장치들은 그래픽 제어기의 개별 프레임 버퍼로 사용됨)의 결과로서 개별적으로 유지될 수 있는 다수의 저장 컴포넌트로 구성될 수 있다는 점에도 유의해야 한다.
다양한 실시예들에서, 인터페이스 제어기(195b)는 컴퓨팅 장치(1000)가 설명된 바와 같은 다른 장치들에 결합되는 것을 가능하게 하는 임의의 다양한 시그널링 기술을 이용할 수 있다. 이러한 인터페이스들 각각은 그러한 결합을 가능하게 하는 필수 기능 중 적어도 일부를 제공하는 회로를 포함한다. 그러나, 이러한 인터페이스는 (예로서, 프로토콜 스택 또는 다른 특징들을 구현하기 위해) 프로세서 회로들(150 및/또는 250)에 의해 실행되는 명령어들의 시퀀스들을 이용하여 적어도 부분적으로 구현될 수도 있다. 전기적으로 그리고/또는 광학적으로 연속적인 케이블링이 사용되는 경우, 이러한 인터페이스들은 RS-232C, RS-422, USB, 이더넷(IEEE 802.3) 또는 IEEE 1394를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 산업 표준을 따르는 시그널링 및/또는 프로토콜들을 이용할 수 있다. 무선 신호 송신의 사용이 필요한 경우, 이러한 인터페이스들은 IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.16, 802.20(일반적으로 "이동 광대역 무선 액세스"로 지칭됨); Bluetooth; ZigBee; 또는 GSM/GPRS(GSM with General Packet Radio Service), CDMA/1xRTT, EDGE(Enhanced Data Rates for Global Evolution), EV-DO(Evolution Data Only/Optimized), EV-DV(Evolution For Data and Voice), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), 4G LTE 등과 같은 셀룰러 무선 전화 서비스를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 산업 표준에 따르는 시그널링 및/또는 프로토콜들을 이용할 수 있다.
다양한 실시예들에서, (디스플레이 인터페이스(185)를 통해 액세스 가능한) 디스플레이(180)는 터치 감지, 컬러 및 박막 트랜지스터(TFT) LCD를 포함하는 액정 디스플레이(LCD); 플라즈마 디스플레이; 발광 다이오드(LED) 디스플레이; 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이; 음극선관(CRT) 디스플레이 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 디스플레이 기술에 기초할 수 있다. 이러한 디스플레이들 각각은 컴퓨팅 장치(1000)의 대응하는 것들의 케이싱 상에 배치될 수 있거나, 컴퓨팅 장치(1000)의 물리적으로 분리된 컴포넌트(예로서, 케이블링을 통해 다른 컴포넌트들에 결합된 평판 모니터)의 개별 케이싱 상에 배치될 수 있다.
도 6은 도 1의 컴퓨팅 장치(1000)의 부분들을 더 상세히 나타낸다. 더 구체적으로, 전술한 기능들을 수행하기 위해 제어 루틴(140, 240) 각각을 실행하는 프로세서 회로들(150, 250)의 동작 환경들의 양태들이 도시된다. 이 분야의 기술자들이 인식하듯이, 각자를 구성하는 컴포넌트들을 포함하는 제어 루틴들(140, 240) 각각은 명령어들의 시퀀스로서 논리를 구현하며, 프로세서 회로들(150, 250) 각각을 구현하도록 선택되는 임의 타입의 프로세서 또는 프로세서들 상에서 동작하도록(예를 들어, 그들에 의해 실행되도록) 선택된다. 또한, 하드웨어 컴포넌트들과 명령어들로 구성되는 루틴들 사이의 논리의 구현의 특정 할당들에 대한 이러한 도면들 내의 도시에도 불구하고, 다른 실시예들에서는 다른 할당들이 가능하다는 점에 유의하는 것이 중요하다.
다양한 실시예들에서, 제어 루틴들(140, 240) 중 하나 또는 양자는 운영 체제, 장치 드라이버들 및/또는 애플리케이션 레벨 루틴들(예로서, 디스크 매체 상에 제공되는 소위 "소프트웨어 모음들", 원격 서버로부터 획득되는 "애플릿들" 등)의 조합을 포함할 수 있다. 운영 체제가 포함되는 경우, 운영 체제는 프로세서 회로들(150, 250) 중 임의의 대응하는 것들에 적합한 임의의 다양한 이용 가능 운영 체제일 수 있으며, Windows™, OS X™, Linux®, iOS 또는 Android OS™을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 하나 이상의 장치 드라이버가 포함되는 경우, 그러한 장치 드라이버들은 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트인지에 관계없이 컴퓨팅 장치(1000) 및 제어기(200) 중 하나 이상을 구성하는 임의의 다양한 다른 컴포넌트에 대한 지원을 제공할 수 있다.
제어 루틴(240)은 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자에 의해 제공되는 전력의 전압 레벨이 저장소(260)에 저장될 수도 있는 임계치 데이터(234)로부터 프로세서 회로(250)에 의해 검색되는 하나 이상의 전압 레벨 임계치 아래로 떨어지는 사례들을 검출하도록 전압 검출기(214)를 반복 모니터링하기 위해 프로세서 회로(250)에 의해 실행될 수 있는 모니터링 컴포넌트(244)를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(250)는 (모니터링 회로(275)가 존재하는 경우에) 배터리 모듈(270)의 모니터링 회로(275)의 일부를 구성하는 저장소로부터 그러한 임계치들을 검색하였을 수 있다. 또한, 모니터링 회로(275)가 존재하고, 셀들(271 및/또는 272)의 전압 레벨들을 모니터링할 수 있는 경우, 프로세서 회로(250)는 전압 검출기(214)를 모니터링하여 그러한 전압 레벨들을 모니터링하는 대신에 모니터링 회로(275)를 반복 모니터링하여 그렇게 할 수 있다.
제어 루틴(240)은 셀들(271, 272)의 세트들 중 하나 또는 양자가 재충전될 수 있도록 전원(105)이 전력을 제공할 때 전력의 분배를 변경하기 위해 프로세서 회로(250)에 의해 실행될 수 있는 충전 컴포넌트(245)를 포함할 수 있다. 전원(105)에 의한 전력의 제공의 검출시에, 프로세서 회로(250)는 전원(105)에 의해 제공되는 전력으로부터의 셀들(271 및/또는 272)의 재충전을 가능하게 하기 위해 셀들(271, 272)의 하나 또는 양 세트로부터의 전력의 제공 대신에 전원(105)으로부터 컴퓨팅 장치(1000)의 컴포넌트들(예로서, 프로세서 회로(150) 및 저장소(160))로의 전력의 제공을 실행할 수 있다.
제어 루틴(240)은 셀들(271 및/또는 272)의 상태의 양태들의 지시들을 프로세서 회로(150)에 시그널링 또는 제공하기 위해 프로세서 회로(250)에 의해 실행될 수 있는 응답 컴포넌트(243)를 포함할 수 있다. 그러한 시그널링 또는 지시를 제공하는 가능한 메커니즘들은 하드웨어 또는 소프트웨어 인터럽트를 생성하는 것, 프로세서 회로(150)가 폴링을 위해 레지스터를 이용할 수 있게 하는 것, 또는 메모리 위치 및/또는 레지스터의 하나 이상의 비트에 기록하기 위해 커플링(155)의 버스 상에서 버스 마스터 장치의 역할을 맡는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 프로세서 회로(250)는 셀들(271, 272)로부터의 이용 가능 전력이 크게 감소하여 컴퓨팅 장치(1000)의 잔여 이용 가능 동작 시간이 매우 제한된다는 지시를 프로세서 회로(150)에 제공할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 프로세서 회로(250)는 셀들(272) 내의 이용 가능한 잔여 전력이 매우 제한되어 그들이 고전력 모드에서의 동작에 대해 더 많은 것을 효과적으로 지원할 수 없다는 지시를 프로세서 회로(150)에 제공할 수 있다. 프로세서 회로(150)에 대한 그러한 지시는 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자의 전압 레벨이 전압 레벨 임계치 아래로 떨어진 것에 의해 그리고/또는 셀들(271, 272) 중 하나 또는 양자의 온도가 온도 레벨 임계치 위로 상승한 것에 의해 트리거될 수 있다. 또한, 프로세서 회로(250)는 (아마도, 전원(105)이 현재 컴퓨팅 장치(1000)에 결합되어 있는지의 여부를 검출한 결과로서) 전력이 현재 전원(105)으로부터 수신되고 있는지의 여부에 대한 지시들을 프로세서 회로(150)에 제공할 수 있다. 또 하나의 다른 대안에서, 프로세서 회로(250)는 고전력 모드에서 저전력 모드로의 전이를 실행하기 위해 적어도 프로세서 회로(150)가 동작하는 클럭 속도를 줄이도록 클럭(151)에 직접 시그널링할 수 있다.
제어 루틴(140)은 전원(105), 저장 셀들(271)의 세트 및 저장 셀들(272)의 세트 중 하나 이상으로부터의 이용 가능 전력의 상태를 지시하는 (임의의 메커니즘에 의한) 제어기(200)로부터의 지시의 수신을 기다리기 위해 그리고 그에 응답하여 컴퓨팅 장치(1000)의 클럭(151) 및/또는 다른 컴포넌트들의 동작을 제어하기 위해 프로세서 회로(150)에 의해 실행될 수 있는 클럭 컴포넌트(141)를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(150)가 전원(105)이 현재 전력을 제공하고 있다는 지시를 제어기(200)로부터 수신하는 경우, 프로세서 회로(150)는 적어도 부분적으로는 더 높은 속도의 클럭 신호를 프로세서 회로(150) 및/또는 다른 컴포넌트들에 제공하도록 클럭(151)을 구성함으로써 컴퓨팅 장치(1000)를 고전력 상태로 전이시킬 수 있거나, 수행되고 있는 처리의 특성이 통상적으로 그러한 고전력 상태로의 전이를 트리거하는 경우에 그러한 전이들을 가능하게 할 수 있다.
셀들(271, 272)이 전력을 제공하는 데 사용되고(예를 들어, 전원(105)이 아마도 컴퓨팅 장치(1000)로부터 분리됨으로써 전력을 제공하지 않을 때), 프로세서 회로(150)가 (더 높은 전류 레벨로 전력을 제공하도록 최적화되는) 셀들(272)이 상당히 고갈되었다는 지시를 수신하는 다른 때에, 프로세서 회로(150)는 클럭(151)을 조작하여, 적어도 프로세서 회로(150)의 현재 클럭 속도를 줄이고/줄이거나 (아마도 클럭(151)의 클럭 속도의 증가를 포함하는) 고전력 모드로의 전이들을 불가능하게 함으로써 응답할 수 있다. 프로세서 회로(150)는 프로세서 회로(150)가 제어기로부터 전원(105)이 전력을 제공하고 있거나 전력 셀들(272)이 더 이상 그렇게 고갈되지 않았다는 지시를 수신할 때까지 고전력 모드로의 전이를 계속 불허할 수 있다.
셀들(271, 272)이 전력을 제공하는 데 사용되고, 프로세서 회로(150)가 이용 가능 전력이 상당히 고갈되어 컴퓨팅 장치(1000)의 계속적인 동작이 더 이상 불가능할 것이라는 지시를 수신하는 또 다른 때에, 프로세서 회로(150)는 플래시(115) 또는 디스플레이(180)의 백라이팅과 같은 컴퓨팅 장치(1000)의 다양한 컴포넌트들로의 전력 제공의 감소 또는 제거를 유발함으로써 응답할 수 있다. 프로세서 회로(150)는 프로세서 회로(150)가 제어기로부터 전원(105)이 전력을 제공하고 있거나 전력 셀들(271, 272)이 더 이상 그렇게 고갈되지 않았다는 지시를 수신할 때까지 고전력 모드로의 전이를 계속 불허할 수 있다.
제어 루틴(140)은 전력의 가용성이 제한되어 고전력 모드에서의 동작이 더 이상 가능하지 않거나 셀들(271, 272)에 의해 제공되는 전력으로부터 제한된 동작 시간이 남았다는 것을 경고하는 지시(예를 들어, 배터리 모듈(270)이 거의 고갈되었다는 더 일반적인 통지)를 컴퓨팅 장치(1000)의 운영자에게 제공하기 위해 프로세서 회로(150)에 의해 실행될 수 있는 제공 컴포넌트(148)를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(150)는 이러한 지시를 디스플레이(180) 상에 시각적으로 그리고/또는 음향 드라이버(171)를 통해 청각적으로 제공할 수 있다(선택은 아마도 전력을 보존하기 위해 하나 또는 다른 하나가 제어기(200)에 의해 소정 방식으로 불능화되었는지에 의존한다).
도 7은 논리 흐름(2100)의 일 실시예를 나타낸다. 논리 흐름(2100)은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 실시예에 의해 실행되는 동작들의 일부 또는 전부를 나타낼 수 있다. 더 구체적으로, 논리 흐름(2100)은 제어기(200)의 적어도 제어 루틴(240) 및/또는 컴포넌트들을 실행함에 있어서 처리 회로(250)를 포함하는 제어기(200)의 컴포넌트들에 의해 수행되는 동작들을 나타낼 수 있다.
2110에서, 컴퓨팅 장치의 제어기(예로서, 컴퓨팅 장치(1000)의 제어기(200))는 적절한 경우에 비교적 높은 밀도로 전력을 저장하도록 최적화되는 셀들의 제1 세트(예로서, 셀들(271))로부터 그리고 비교적 높은 전류 레벨로 전력을 제공하도록 최적화되는 셀들의 제2 세트(예로서, 셀들(272))로부터 컴퓨팅 장치의 다른 컴포넌트들에 전력을 제공한다. 설명된 바와 같이, 이러한 두 가지 타입의 셀들 각각의 상이한 특성들에 의존하여, 두 가지 타입의 셀들 중 하나 또는 다른 하나를 이용하여 전력이 제공될 수 있다. 대안으로서, 또한 설명된 바와 같이, 전력을 제공할 셀들을 두 가지 타입의 셀들 중에서 선택하기 위해 분배 회로의 능동적 변형이 제어기의 제어기 프로세서 회로(예로서, 프로세서 회로(250))의 제어하에 동작될 수 있다. 제어기 프로세서 회로는 저전력 및/또는 고전력 모드로의 또는 그로부터의 임박한 전이를 지시하는, 메인 프로세서 회로(예로서, 프로세서 회로(150))로부터 수신되는 신호들에 응답하여 이러한 선택을 행할 수 있다.
2120에서, 제어기는 셀들의 제1 및 제2 세트들이 전력을 제공하는 전압 레벨들을 반복 모니터링한다. 다시, 검출된 전압 레벨들은 (아마도 제1 및 제2 셀들과 관련된 데이터에 의해 지시되는) 하나 이상의 선택된 임계 전압 레벨과 비교되며, 임계 전압 레벨 아래로 떨어지는 전압이 그 전압과 관련된 셀들의 세트가 상당히 고갈되었다는 지시로서 취해진다.
2130에서 셀들의 제1 및 제2 세트들 양자가 상당히 고갈된 경우, 2132에서 제어기는 컴퓨팅 장치의 동작을 위한 제한된 양의 전력만이 남았다는 지시를 메인 프로세서 회로에 시그널링한다. 설명된 바와 같이, 메인 프로세서 회로는 동작 시간을 적어도 어느 정도 연장하기 위해 컴퓨팅 장치의 다양한 컴포넌트들에 대한 전력의 제공이 줄거나 제거되게 함으로써 응답할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 메인 프로세서 회로는 남은 전력이 거의 없다는 지시를 컴퓨팅 장치의 운영자에게 제공함으로써 응답할 수 있다.
그러나, 셀들의 제1 및 제2 세트들 양자가 상당히 고갈되지 않은 경우, 2140에서 셀들의 제2 세트만이 상당히 고갈되었는지에 대한 검사가 행해진다. 그러한 경우, 제어기는 제한된 양의 전력이 고전력 모드에서의 동작을 위해 남았다는 지시를 메인 프로세서 회로에 시그널링한다. 설명된 바와 같이, 메인 프로세서 회로가 이미 컴퓨팅 장치로 하여금 고전력 모드로 동작하게 한 경우, 메인 프로세서 회로는 적어도 어느 정도로 동작 시간을 연장하도록 고전력 모드로부터 저전력 모드로의 전이를 유발함으로써 응답할 수 있다. 메인 프로세서 회로는 또한 다른 전원(예로서, AC 본선)이 고전력 모드를 지원하기에 충분한 전력을 제공한다거나 셀들의 제2 세트가 더 이상 상당히 고갈되지 않았다는(예를 들어, 셀들의 제2 세트가 재충전되었다는) 제어기로부터의 후속 지시가 존재할 때까지 고전력 모드로의 전이를 불허할 수 있다.
도 8은 논리 흐름(2200)의 일 실시예를 나타낸다. 논리 흐름(2200)은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 실시예에 의해 실행되는 동작들의 일부 또는 전부를 나타낼 수 있다. 더 구체적으로, 논리 흐름(2200)은 제어기(200)의 적어도 제어 루틴(240) 및/또는 컴포넌트들을 실행함에 있어서 처리 회로(250)를 포함하는 제어기(200)의 컴포넌트들에 의해 수행되는 동작들을 나타낼 수 있다.
2210에서, 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로(예로서, 컴퓨팅 장치(1000)의 프로세서 회로(150))가 컴퓨팅 장치를 고전력 모드로 유지한다. 설명된 바와 같이, 고전력 모드에서의 동작은 클럭 회로가 더 높은 속도의 클럭 신호를 하나 이상의 프로세서 회로에 제공하는 것에 기초할 수 있다.
2220에서, 메인 프로세서 회로는 고전력 모드를 지원하기 위한 전류 레벨로 전력을 제공하도록 최적화되는 셀들의 세트(예로서, 셀들(272))로부터 제한된 전력이 이용 가능하다는 지시를 수신한다. 설명된 바와 같이, 그러한 제한된 가용성의 결정은 그러한 셀들의 출력의 전압 레벨이 선택된 임계 레벨 아래로 떨어지거나 그러한 셀들의 온도가 선택된 임계 레벨을 초과하는 것에 기초할 수 있다.
2230에서, 메인 프로세서 회로는 컴퓨팅 장치를 고전력 모드로부터 벗어나게 하고 고전력 모드에서의 동작을 불허함으로써 응답한다. 설명된 바와 같이, 메인 프로세서 회로는 고전력 모드를 지원하기 위한 전력이 그러한 셀들로부터 다시 한 번 이용가능하거나 다른 전원이 고전력 모드를 지원하기에 충분한 전력을 제공하고 있다는 지시를 수신할 때까지 고전력 모드에서의 동작을 계속 불허할 수 있다.
2240에서, 메인 프로세서 회로는 고전력 모드에서의 동작이 불가능하다는 지시가 컴퓨팅 장치의 운영자에게 제공되게 함으로써 더 응답한다. 설명된 바와 같이, 그러한 제공은 디스플레이(예로서, 디스플레이(180)) 상의 시각적 표시를 통해 시각적으로 행해질 수 있거나, 청각을 포함하는 임의의 다양한 다른 방식으로 행해질 수 있다.
2250에서, 메인 프로세서 회로는 고전력 모드를 지원하기 위한 전력이 다시 한 번 이용 가능하다는 지시를 수신한다. 다시, 이것은 그러한 셀들의 재충전(그들의 출력 전압을 다시 임계치 위로 상승시킴), 그러한 셀들의 온도 강하(그들의 온도를 다시 임계치 아래로 내림) 또는 상이한 전원이 셀들의 세트로부터의 전력 대신에 고전력 모드를 지원하기에 충분한 전력을 이제 제공하는 것에 기인할 수 있다. 메인 프로세서 회로는 고전력 모드에서의 동작을 다시 한 번 허가함으로써 이러한 새로운 지시에 응답한다.
도 9는 전술한 바와 같은 다양한 실시예들을 구현하는 데 적합한 예시적인 처리 아키텍처(3100)의 일 실시예를 나타낸다. 더 구체적으로, 처리 아키텍처(3100)(또는 그의 변형)는 컴퓨팅 장치(1000)의 일부로서 그리고/또는 제어기(200) 내에 구현될 수 있다. 처리 아키텍처(3100)의 컴포넌트들에는 참조 번호들이 주어지며, 이러한 참조 번호들에서 마지막 2개의 숫자는 컴퓨팅 장치(1000) 및 제어기(200) 각각의 일부로서 이전에 도시되고 설명된 컴포넌트들의 참조 번호들의 마지막 2개의 숫자에 대응한다는 점에 유의해야 한다. 이것은 다양한 실시예들에서 이러한 예시적인 처리 아키텍처를 이용할 수 있는 컴퓨팅 장치(1000) 및 제어기(200) 중 임의의 것들의 그러한 컴포넌트들을 상관시키는 것을 돕기 위해 행해진다.
처리 아키텍처(3100)는 디지털 처리에서 일반적으로 사용되는 다양한 요소들을 포함하며, 이들은 하나 이상의 프로세서, 다중 코어 프로세서, 코-프로세서, 메모리 유닛, 칩셋, 제어기, 주변장치, 인터페이스, 발진기, 타이밍 장치, 비디오 카드, 오디오 카드, 멀티미디어 입출력(I/O) 컴포넌트, 전력 공급 장치 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "시스템" 및 "컴포넌트"는 디지털 처리를 수행하는 컴퓨팅 장치의 엔티티를 지칭하는 것을 의도하며, 그러한 엔티티는 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 결합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어이고, 이들의 예들은 이러한 도시된 예시적인 처리 아키텍처에 의해 제공된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 회로 상에서 실행되는 프로세스, 프로세서 회로 자체, 광학 및/또는 자기 저장 매체를 이용할 수 있는 저장 장치(예로서, 하드 디스크 드라이브, 어레이 내의 다수의 저장 장치 등), 소프트웨어 객체, 명령어들의 실행 가능 시퀀스, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 전체 컴퓨팅 장치(예로서, 전체 컴퓨터)일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서버 상에서 실행되는 애플리케이션 및 서버 양자는 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 존재할 수 있으며, 하나의 컴포넌트가 하나의 컴퓨팅 장치 상에 국지화될 수 있고/있거나 둘 이상의 컴퓨팅 장치 사이에 분산될 수 있다. 또한, 컴포넌트들은 동작들을 조정하기 위해 다양한 타입의 통신 매체들을 통해 서로 통신 결합될 수 있다. 조정은 정보의 단방향 또는 양방향 교환을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들은 통신 매체들을 통해 통신되는 신호들의 형태로 정보를 통신할 수 있다. 정보는 하나 이상의 신호 라인에 할당되는 신호들로서 구현될 수 있다. (명령, 상태, 어드레스 또는 데이터 메시지를 포함하는) 메시지는 그러한 신호들 중 하나일 수 있거나, 복수의 그러한 신호일 수 있으며, 임의의 다양한 접속 및/또는 인터페이스를 통해 직렬로 또는 실질적으로 병렬로 전송될 수 있다.
도시된 바와 같이, 처리 아키텍처(3100)를 구현함에 있어서, 컴퓨팅 장치는 적어도 프로세서 회로(950), 지원 논리(951), 저장소(960), 제어기(900), 다른 장치들에 대한 인터페이스(990) 및 커플링(955)을 포함한다. 설명되는 바와 같이, 그의 의도된 사용 및/또는 사용 조건들을 포함하는, 처리 아키텍처(3100)를 구현하는 컴퓨팅 장치의 다양한 양태들에 따라, 그러한 컴퓨팅 장치는 플래시(915)를 포함하는 카메라(910), 오디오 증폭기(975) 및 음향 드라이버(971)를 포함하는 오디오 서브시스템(970), 및 디스플레이 인터페이스(985)와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 추가 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다.
제어기(900)는 제어기(200)에 대응한다. 전술한 바와 같이, 제어기(200)는 처리 아키텍처(3100)를 구현할 수 있다. 따라서, 본질적으로, 제어기(200)는 적어도 어느 정도로는 컴퓨팅 장치(1000) 내에 내장된 컴퓨팅 장치로서 간주될 수 있다. 따라서, 제어기(200)는 컴퓨팅 장치(1000)가 다양한 기능들을 수행하는 것을 지원하기 위해 본 명세서에서 상세히 설명된 것들을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있다.
커플링(955)은 적어도 프로세서 회로(950)를 저장소(960)에 통신 결합하는 하나 이상의 버스, 점대점 상호접속, 송수신기, 버퍼, 크로스포인트 스위치, 및/또는 다른 도체들 및/또는 논리를 포함한다. 커플링(955)은 프로세서 회로(950)를 인터페이스(990), 카메라(910), 오디오 서브시스템(970) 및 디스플레이 인터페이스(985) 중 하나 이상에 (이들 및/또는 다른 컴포넌트들 중 어느 것이 또한 존재하는지에 따라) 더 결합할 수 있다. 프로세서 회로(950)가 커플링들(955)에 의해 그렇게 결합되는 경우, 프로세서 회로(950)는 처리 아키텍처(3100)를 구현하는 컴퓨팅 장치(1000) 및 제어기(200) 중 임의의 것들에 대해 위에서 상세히 설명된 작업들 중 다양한 작업들을 수행할 수 있다. 커플링(955)은 신호들을 광학적으로 그리고/또는 전기적으로 운반하는 임의의 다양한 기술 또는 기술들의 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 커플링들(955)의 적어도 부분들은 AGP(Accelerated Graphics Port), CardBus, E-ISA(Extended Industry Standard Architecture), MCA(Micro Channel Architecture), NuBus, PCI-X(Peripheral Component Interconnect (Extended)), PCI-E(PCI Express), PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association) 버스, HyperTransport™, QuickPath 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 산업 표준을 따르는 타이밍들 및/또는 프로토콜들을 이용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 프로세서 회로(950)(프로세서 회로들(150, 250) 중 하나 이상에 대응함)는 임의의 다양한 기술을 이용하고 임의의 다양한 방식으로 물리적으로 결합되는 하나 이상의 코어들을 이용하여 구현되는 임의의 다양한 상용 프로세서를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 저장소(960)(저장소들(160, 260) 중 하나 이상에 대응함)는 임의의 다양한 기술 또는 기술들의 조합에 기초하는 하나 이상의 개별 저장 장치들을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 도시된 바와 같이, 저장소(960)는 휘발성 저장소(961)(예로서, RAM 기술의 하나 이상의 형태에 기초하는 반도체 저장소), 비휘발성 저장소(962)(예로서, 그들의 콘텐츠를 유지하기 위해 전력의 계속적인 제공을 필요로 하지 않는 반도체, 강자성체 또는 다른 저장소) 및 이동식 매체 저장소(963)(예로서, 컴퓨팅 장치들 사이에서 정보를 전달할 수 있는 이동식 디스크 또는 반도체 메모리 카드 저장소) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 아마도 다수의 상이한 타입의 저장소를 포함하는 바와 같은 저장소(960)의 도시는 컴퓨팅 장치들에서의 둘 이상의 타입의 저장 장치의 일반적인 사용을 인식한 것이며, 여기서 한 가지 타입은 프로세서 회로(950)에 의한 더 빠른 데이터 조작을 가능하게 하는 (그러나 아마도 전력을 항상 요구하는 "휘발성" 기술을 이용하는) 비교적 빠른 판독 및 기록 능력을 제공하는 반면, 다른 타입은 비교적 높은 밀도의 비휘발성 저장을 제공한다(그러나, 아마도 비교적 느린 판독 및 기록 능력을 제공한다).
상이한 기술들을 이용하는 상이한 저장 장치들의 종종 상이한 특성들이 주어지는 경우, 그러한 상이한 저장 장치들은 상이한 인터페이스들을 통해 그들의 상이한 저장 장치들에 결합되는 상이한 저장소 제어기들을 통해 컴퓨팅 장치의 다른 부분들에 결합되는 것이 또한 일반적이다. 예를 들어, 휘발성 저장소(961)가 존재하고, RAM 기술에 기초하는 경우, 휘발성 저장소(961)는 아마도 행 및 열 어드레싱을 이용하는 휘발성 저장소(961)에 대한 적절한 인터페이스를 제공하는 저장소 제어기(965a)를 통해 커플링(955)에 통신 결합될 수 있으며, 저장소 제어기(965a)는 행 리프레싱 및/또는 다른 유지 작업들을 수행하여, 휘발성 저장소(961) 내에 저장된 정보의 유지를 도울 수 있다. 다른 예로서, 비휘발성 저장소(962)가 존재하고, 하나 이상의 강자성 및/또는 반도체 디스크 드라이브를 포함하는 경우, 비휘발성 저장소(962)는 아마도 정보의 블록들의 그리고/또는 실린더들 및 섹터들의 어드레싱을 이용하는 비휘발성 저장소(962)에 대한 적절한 인터페이스를 제공하는 저장소 제어기(965b)를 통해 커플링(955)에 통신 결합될 수 있다. 또 다른 예로서, 이동식 매체 저장소(963)가 존재하고, 하나 이상의 기계 판독 가능 저장 매체(969)(아마도 저장 매체(169)에 대응함)를 이용하는 하나 이상의 광학 및/또는 반도체 디스크 드라이브들을 포함하는 경우, 이동식 매체 저장소(963)는 아마도 정보의 블록들의 어드레싱을 이용하는 이동식 매체 저장소(963)에 대한 적절한 인터페이스를 제공하는 저장소 제어기(965c)를 통해 커플링(955)에 통신 결합될 수 있으며, 저장소 제어기(965c)는 기계 판독 가능 저장 매체(969)의 수명을 연장하는 고유한 방식으로 판독, 소거 및 기록 동작들을 조정할 수 있다.
휘발성 저장소(961) 또는 비휘발성 저장소(962) 중 하나 또는 다른 하나는 기계 판독가능 저장 매체의 형태로 제작된 제품을 포함할 수 있고, 그러한 매체 상에는 프로세서 회로(950)에 의해 실행가능한 명령어들의 시퀀스를 포함하는 루틴이 그 각각이 기초하는 기술들에 따라 저장될 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 저장소(962)가 강자성체 기반 디스크 드라이브들(예를 들어, 소위 "하드 드라이브들")을 포함하는 경우에, 각각의 그러한 디스크 드라이브는 전형적으로 하나 이상의 회전 플래터(rotating platters)를 이용하고, 그러한 플래터 상에는, 플로피 디스켓과 같은 저장 매체와 유사한 방식으로, 자기적으로 응답하는 입자들의 코팅이 피착되고, 명령어들의 시퀀스와 같은 정보를 저장하기 위해 다양한 패턴들로 자기적으로 배향된다. 다른 예로서, 비휘발성 저장소(962)는 컴팩트 플래시 카드와 유사한 방식으로 명령어들의 시퀀스와 같은 정보를 저장하기 위한 반도체 저장 장치들의 뱅크들을 포함할 수 있다. 다시, 상이한 시간에 컴퓨팅 장치 내의 상이한 타입의 저장 장치를 이용하여 실행 가능 루틴들 및/또는 데이터를 저장하는 것이 일반적이다. 따라서, 프로세서 회로(950)에 의해 실행될 명령어들의 시퀀스를 포함하는 루틴이 초기에 기계 판독가능 저장 매체(969)에 저장될 수 있고, 이어서 이동식 매체 저장소(963)는 그 루틴이 실행될 때 프로세서 회로(950)에 의한 더 빠른 액세스를 가능하게 하기 위해 기계 판독가능 저장 매체(969) 및/또는 휘발성 저장소(961)의 계속적인 존재를 필요로 하지 않는 장기 저장을 위해 그 루틴을 비휘발성 저장소(962)에 복사하는 데 이용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 인터페이스(990)(아마도 인터페이스(190)에 대응함)는 컴퓨팅 장치를 하나 이상의 다른 장치들에 통신결합하는 데 사용될 수 있는 임의의 다양한 통신 기술에 대응하는 임의의 다양한 시그널링 기술을 이용할 수 있다. 다시, 다양한 형태의 유선 또는 무선 시그널링 중 하나 또는 양자를 이용하여, 프로세서 회로(950)가 아마도 네트워크(예로서, 네트워크(999)) 또는 상호접속된 네트워크들의 세트를 통해 입출력 장치들(예로서, 도시된 예시적인 키보드(920) 또는 프린터(925)) 및/또는 다른 컴퓨팅 장치들과 상호작용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 종종 임의의 하나의 컴퓨팅 장치에 의해 지원되어야 하는 다양한 타입의 시그널링 및/또는 프로토콜들의 종종 크게 상이한 특성을 인식하여, 인터페이스(990)는 다수의 상이한 인터페이스 제어기(995a, 995b, 995c)를 포함하는 것으로 도시된다. 인터페이스 제어기(995a)는 임의의 다양한 타입의 유선 디지털 직렬 인터페이스 또는 무선 주파수 무선 인터페이스를 이용하여, 도시된 키보드(920)와 같은 사용자 입력 장치들로부터 직렬 전송된 메시지들을 수신할 수 있다. 인터페이스 제어기(995b)는 도시된 네트워크(999)(아마도 하나 이상의 링크를 포함하는 네트워크, 더 작은 네트워크 또는 아마도 인터넷)를 통해 다른 컴퓨팅 장치들에 액세스하기 위해 임의의 다양한 케이블 기반 또는 무선 시그널링, 타이밍 및/또는 프로토콜을 이용할 수 있다. 인터페이스(995c)는 데이터를 도시된 프린터(925)로 전송하기 위해 직렬 또는 병렬 신호 전송의 사용을 가능하게 하는 임의의 다양한 도전성 케이블링을 이용할 수 있다. 인터페이스(990)의 하나 이상의 인터페이스 제어기들을 통해 통신 결합될 수 있는 장치들의 다른 예들은 마이크, 원격 제어기, 스타일러스 펜, 카드 판독기, 손가락 프린트 판독기, 가상 현실 상호작용 글러브, 그래픽 입력 태블릿, 조이스틱, 다른 키보드, 망막 스캐너, 터치 스크린의 터치 입력 컴포넌트, 트랙볼, 다양한 센서, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 기계 로봇, 밀링 머신 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
컴퓨팅 장치가 디스플레이(예를 들어, 디스플레이들(180)에 대응하는 도시된 예시적인 디스플레이(980))에 통신 결합되는 (또는 아마도 실제로 이를 포함하는) 경우, 처리 아키텍처(3100)를 구현하는 그러한 컴퓨팅 장치는 디스플레이 인터페이스(985)도 포함할 수 있다. 더 일반화된 타입의 인터페이스가 디스플레이에 통신 결합하는 데 사용될 수 있지만, 디스플레이 상에 다양한 형태의 콘텐츠를 시각적으로 표시하는 데 종종 필요한 다소 특수화된 추가적인 처리는 물론, 사용되는 케이블링 기반 인터페이스들의 다소 특수한 특성은 종종 별개의 디스플레이 인터페이스의 제공을 바람직하게 한다. 디스플레이(980)의 통신적 결합에 있어서 디스플레이 인터페이스(985)에 의해 사용될 수 있는 유선 및/또는 무선 시그널링 기술들은 임의의 다양한 아날로그 비디오 인터페이스, 디지털 비디오 인터페이스(DVI), DisplayPort 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 산업 표준을 따르는 시그널링 및/또는 프로토콜들을 사용할 수 있다.
더 일반적으로, 컴퓨팅 장치(1000)의 다양한 요소들은 다양한 하드웨어 요소들, 소프트웨어 요소들 또는 이들 양자의 조합을 포함할 수 있다. 하드웨어 요소의 예는 장치, 논리 장치, 컴포넌트, 프로세서, 마이크로프로세서, 회로, 프로세서 회로, 회로 요소(예를 들어, 트랜지스터, 저항기, 커패시터, 인덕터 등), 집적 회로, ASIC(application specific integrated circuit), PLD(programmable logic device), DSP(digital signal processor), FPGA(field programmable gate array), 메모리 유닛, 논리 게이트, 레지스터, 반도체 장치, 칩, 마이크로칩, 칩셋 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 요소의 예는 소프트웨어 컴포넌트, 프로그램, 애플리케이션, 컴퓨터 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 시스템 프로그램, 소프트웨어 개발 프로그램, 기계 프로그램, 운영 체제 소프트웨어, 미들웨어, 펌웨어, 소프트웨어 모듈, 루틴, 서브루틴, 함수, 메소드, 프로시저, 소프트웨어 인터페이스, 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API), 명령어 세트, 컴퓨팅 코드, 컴퓨터 코드, 코드 세그먼트, 컴퓨터 코드 세그먼트, 워드, 값, 심벌 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예를 하드웨어 요소들 및/또는 소프트웨어 요소들을 사용하여 구현할지를 결정하는 것은 주어진 구현에 필요한 바와 같은 원하는 계산 레이트, 전력 레벨, 열 허용 한계, 처리 사이클 예산, 입력 데이터 레이트, 출력 데이터 레이트, 메모리 자원, 데이터 버스 속도 및 다른 설계 또는 성능 제약과 같은 임의 수의 팩터에 따라 달라질 수 있다.
일부의 실시예들은 표현 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예" 및 이들의 파생어들을 사용하여 설명될 수 있다. 이들 용어는 그 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서의 여러 곳에서의 "일 실시예에서"라는 문구의 출현들은 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들은 표현 "결합" 및 "접속" 및 이들의 파생어들을 사용하여 설명될 수 있다. 이들 용어는 서로에 대한 동의어인 것을 반드시 의도하지는 않는다. 일부 실시예들은 둘 이상의 요소가 서로 직접 물리적으로 또는 전기적으로 접촉한다는 것을 지시하기 위해 용어 "접속" 및/또는 "결합"을 이용하여 설명될 수 있다. 그러나, 용어 "결합"은 2개 이상의 요소가 서로 직접 접촉하지 않지만 여전히 서로 협력하거나 상호작용한다는 것을 의미할 수도 있다.
요약서는 기술적인 개시 내용의 특성을 독자가 빨리 확인할 수 있게 하기 위해 제공된다는 것이 강조된다. 이는 청구항의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해를 가지고 제출된다. 또한, 전술한 상세한 설명에서는, 개시의 간소화를 위해 다양한 특징들이 단일 실시예 내에 함께 그룹화된다는 것을 알 수 있다. 이러한 개시 방법은 청구되는 실시예들이 각각의 청구항에 명확히 기재된 것보다 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 아래의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 본 발명의 내용은 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징 내에 존재한다. 그러므로, 아래의 청구항들은 상세한 설명에 포함되고, 각각의 청구항은 개별 실시예로서 그 자신에 의거한다. 첨부된 청구항들에서, 용어 "including" 및 "in which"는 각각의 용어 "comprising" 및 "wherein"의 평문 영어 등가물들로서 각각 사용된다. 더욱이, 용어 "제1", "제2", "제3" 등은 단지 라벨로서 사용되며, 그들의 대상물에 대해 수치적 요건을 부과하는 것을 의도하지 않는다.
위에 설명된 것은 개시된 아키텍처의 예들을 포함한다. 물론, 컴포넌트들 및/또는 방법들의 모든 상상할 수 있는 조합들을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 이 분야의 통상의 기술자는 다수의 추가 조합 및 치환이 가능하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 새로운 아키텍처는 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 안에 있는 모든 그러한 변경들, 수정들 및 변형들을 포함하는 것을 의도한다. 이제, 상술된 개시 내용은 추가 실시예들에 관련된 예들을 제공한다. 아래에 제공되는 예들은 한정을 의도하지 않는다.
배터리 모듈의 일례는 제1 셀; 및 상기 제1 셀보다 낮은 에너지 밀도로 전기 에너지를 저장하고, 그 안에 저장된 전기 에너지를 상기 제1 셀보다 높은 전류 레벨로 제공하기 위한 제2 셀을 포함한다.
배터리 모듈의 상기 예에서, 상기 배터리 모듈은 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀이 내부에 배치되는 케이싱; 및 상기 케이싱 내에 배치되는 모니터링 회로를 포함하고, 상기 모니터링 회로는 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전압, 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전류 흐름 및 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 온도 중 하나를 모니터링한다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 및 제2 셀들은 실질적으로 유사한 배터리 화학에 기초한다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 배터리 화학은 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬 폴리머(Li-poly) 중 하나를 포함한다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 및 제2 셀들은 상이한 배터리 화학들에 기초한다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 셀은 제1 에너지 저장 층, 제1 애노드 도체 및 제1 캐소드 도체를 포함하고; 상기 제2 셀은 제2 에너지 저장 층, 제2 애노드 도체 및 제2 캐소드 도체를 포함하고; 상기 제2 에너지 저장 층은 상기 제1 에너지 저장 층보다 얇도록 선택되고; 상기 제2 애노드 도체는 상기 제1 애노드 도체보다 두껍도록 선택되며; 상기 제2 캐소드 도체는 상기 제2 애노드 도체보다 두껍도록 선택된다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 셀은 상기 제2 셀보다 높은 저항을 갖는다.
배터리 모듈의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 배터리 모듈은 상기 제1 셀을 포함하는 제1 다수의 셀 - 상기 제1 다수의 셀 중 각각의 셀은 전기 에너지를 높은 밀도로 저장하고, 상기 제1 다수의 셀 중 다수의 셀은 직렬 및 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 결합됨 -; 및 상기 제2 셀을 포함하는 제2 다수의 셀 - 상기 제2 다수의 셀 중 각각의 셀은 전기 에너지를 높은 전류 레벨로 제공하고, 상기 제2 다수의 셀 중 다수의 셀은 직렬 및 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 결합됨 -을 포함한다.
제어기의 일례는 컴퓨팅 장치가 저전력 모드에서 동작할 때, 비교적 높은 밀도로 전기 에너지를 저장하도록 최적화되는 제1 셀로부터의 전력을 상기 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로에 제공하고, 상기 컴퓨팅 장치가 고전력 모드에서 동작할 때, 비교적 높은 전류 레벨로 전기 에너지를 제공하도록 최적화되는 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하기 위한 논리를 포함한다.
제어기의 상기 예에서, 상기 논리는 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 전압 출력을 모니터링하고, 상기 전압이 선택된 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 이용 가능 전력의 상당한 고갈을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 논리는 상기 제1 셀의 제1 전압 출력을 모니터링하고, 상기 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하고, 상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 논리는 전원에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 검출하고, 상기 전원에 의한 전력의 상기 제공에 기초하여 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 다시 제공할 수 있다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제어기는 상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 임박한 전이를 지시하는 신호를 상기 메인 프로세서 회로로부터 수신하고, 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 및 제2 셀들은 배터리 모듈의 케이싱 내에 배치되고, 상기 배터리 모듈은 상기 케이싱 내에 배치되는 모니터링 회로를 포함하고, 상기 제어기는 상기 모니터링 회로를 이용하여, 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전압, 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전류 흐름 및 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 온도 중 하나를 모니터링한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 및 제2 셀들은 실질적으로 유사한 배터리 화학에 기초하여, 상기 배터리 화학은 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬 폴리머(Li-poly) 중 하나를 포함한다.
제어기의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 제1 셀은 제1 에너지 저장 층, 제1 애노드 도체 및 제1 캐소드 도체를 포함하고; 상기 제2 셀은 제2 에너지 저장 층, 제2 애노드 도체 및 제2 캐소드 도체를 포함하고; 상기 제2 에너지 저장 층은 상기 제1 에너지 저장 층보다 얇도록 선택되고; 상기 제2 애노드 도체는 상기 제1 애노드 도체보다 두껍도록 선택되고; 상기 제2 캐소드 도체는 상기 제2 애노드 도체보다 두껍도록 선택되며; 상기 제1 셀은 상기 제2 셀보다 높은 저항 및 높은 용량을 갖는다.
장치의 일례는 저전력 모드 및 고전력 모드에서 동작할 수 있는 메인 프로세서 회로 - 상기 고전력 모드는 상기 저전력 모드보다 많은 양의 전기 에너지를 소비함 -; 제1 셀의 제1 전압 출력 및 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하기 위한 제어기; 및 상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없음을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신하고, 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 메인 프로세서 회로를 상기 고전력 모드로부터 상기 저전력 모드로 전이시키기 위한 논리를 포함한다.
장치의 상기 예에서, 상기 장치는 상기 메인 프로세서 회로에 클럭 신호를 제공하기 위한 클럭 회로를 포함하고, 상기 제어기는 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 클럭 회로로 하여금 상기 메인 프로세서 회로를 상기 고전력 모드로부터 상기 저전력 모드로 전이시키도록 상기 클럭 신호의 주파수를 감소시키게 한다.
장치의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 장치는 디스플레이를 포함하고, 상기 메인 프로세서는 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 지시가 상기 디스플레이 상에 시각적으로 제공되게 한다.
장치의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 논리는 전원에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신한다.
장치의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 논리는 상기 제2 셀에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신한다.
장치의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 논리는 상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 임박한 전이의 지시를 상기 제어기에 시그널링하여 상기 제어기로 하여금 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하게 한다.
컴퓨터 구현 방법의 일례는 컴퓨팅 장치가 저전력 모드에서 동작할 때, 비교적 높은 밀도로 전기 에너지를 저장하도록 최적화되는 제1 셀로부터의 전력을 상기 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계; 및 상기 컴퓨팅 장치가 고전력 모드에서 동작할 때, 비교적 높은 전류 레벨로 전기 에너지를 제공하도록 최적화되는 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계를 포함한다.
컴퓨터 구현 방법의 상기 예에서, 상기 방법은 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 전압 출력을 모니터링하는 단계; 및 상기 전압이 선택된 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 이용 가능 전력의 상당한 고갈을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 단계를 포함한다.
컴퓨터 구현 방법의 상기 예들 중 하나에서, 상기 방법은 상기 제1 셀의 제1 전압 출력을 모니터링하는 단계; 상기 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하는 단계; 및 상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 단계를 포함한다.
컴퓨터 구현 방법의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 방법은 전원에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 검출하는 단계; 및 상기 전원에 의한 전력의 상기 제공에 기초하여 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 다시 제공할 수 있다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 단계를 포함한다.
컴퓨터 구현 방법의 상기 예들 중 어느 하나에서, 상기 방법은 상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 임박한 전이를 지시하는 신호를 상기 메인 프로세서 회로로부터 수신하는 단계; 및 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계를 포함한다.

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  9. 컴퓨팅 장치에 급전하기 위한 제어기로서,
    컴퓨팅 장치가 저전력 모드에서 동작할 때, 제2 셀보다 높은 밀도로 전기 에너지를 저장하도록 최적화되는 제1 셀로부터의 전력을 상기 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로에 제공하고, 상기 컴퓨팅 장치가 고전력 모드에서 동작할 때, 상기 제1 셀보다 높은 전류 레벨로 전기 에너지를 제공하도록 최적화되는 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하기 위한 논리
    를 포함하고,
    상기 제1 셀은 제1 에너지 저장 층, 제1 애노드 도체 및 제1 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 셀은 제2 에너지 저장 층, 제2 애노드 도체 및 제2 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 에너지 저장 층은 상기 제1 에너지 저장 층보다 얇고, 상기 제2 애노드 도체는 상기 제1 애노드 도체보다 두껍고, 상기 제2 캐소드 도체는 상기 제2 애노드 도체보다 두꺼운 제어기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 논리는,
    상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 전압 출력을 모니터링하고,
    상기 전압이 선택된 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 적어도 하나의 셀의 이용 가능 전력의 상당한 고갈을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 제어기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 논리는,
    상기 제1 셀의 제1 전압 출력을 모니터링하고,
    상기 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하고,
    상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 제어기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 논리는,
    전원에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 검출하고,
    상기 전원에 의한 전력의 상기 제공에 기초하여 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 다시 제공할 수 있다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 제어기.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 전이를 지시하는 신호를 상기 메인 프로세서 회로로부터 수신하고,
    상기 신호의 수신에 기초하여 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하는 제어기.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 셀들은 배터리 모듈의 케이싱 내에 배치되고, 상기 배터리 모듈은 상기 케이싱 내에 배치되는 모니터링 회로를 포함하고, 상기 제어기는 상기 모니터링 회로를 이용하여, 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전압, 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 전류 흐름 및 상기 제1 및 제2 셀들 중 적어도 하나의 셀의 온도 중 하나를 모니터링하는 제어기.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 셀들은 동일한 배터리 구성성분에 기초하여, 상기 배터리 구성성분은 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬 폴리머(Li-poly) 중 하나를 포함하는 제어기.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 셀은 상기 제2 셀보다 높은 저항 및 높은 용량을 갖는 제어기.
  17. 컴퓨팅 장치에 급전하기 위한 장치로서,
    저전력 모드 및 고전력 모드에서 동작할 수 있는 메인 프로세서 회로 - 상기 고전력 모드는 상기 저전력 모드보다 많은 양의 전기 에너지를 소비함 -;
    제1 셀의 제1 전압 출력 및 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하기 위한 제어기; 및
    논리
    를 포함하고,
    상기 논리는, 상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없음을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신하고, 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 메인 프로세서 회로를 상기 고전력 모드로부터 상기 저전력 모드로 전이시키고,
    상기 제1 셀은 제1 에너지 저장 층, 제1 애노드 도체 및 제1 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 셀은 제2 에너지 저장 층, 제2 애노드 도체 및 제2 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 에너지 저장 층은 상기 제1 에너지 저장 층보다 얇고, 상기 제2 애노드 도체는 상기 제1 애노드 도체보다 두껍고, 상기 제2 캐소드 도체는 상기 제2 애노드 도체보다 두꺼운 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 프로세서 회로에 클럭 신호를 제공하기 위한 클럭 회로를 포함하고, 상기 논리는 상기 신호의 수신에 기초하여 상기 클럭 회로로 하여금 상기 메인 프로세서 회로를 상기 고전력 모드로부터 상기 저전력 모드로 전이시키도록 상기 클럭 신호의 주파수를 감소시키게 하는 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    디스플레이를 포함하고, 상기 메인 프로세서 회로는 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 지시가 상기 디스플레이 상에 시각적으로 제공되게 하는 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 논리는 전원에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신하는 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 논리는 상기 제2 셀에 의한 상기 고전력 모드를 지원하는 데 충분한 전력의 제공을 지시하는 신호를 상기 제어기로부터 수신하는 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 논리는 상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 전이의 지시를 상기 제어기에 시그널링하여 상기 제어기로 하여금 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하게 하는 장치.
  23. 컴퓨팅 장치에 급전하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
    컴퓨팅 장치가 저전력 모드에서 동작할 때, 제2 셀보다 높은 밀도로 전기 에너지를 저장하도록 최적화되는 제1 셀로부터의 전력을 상기 컴퓨팅 장치의 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계; 및
    상기 컴퓨팅 장치가 고전력 모드에서 동작할 때, 상기 제1 셀보다 높은 전류 레벨로 전기 에너지를 제공하도록 최적화되는 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 셀은 제1 에너지 저장 층, 제1 애노드 도체 및 제1 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 셀은 제2 에너지 저장 층, 제2 애노드 도체 및 제2 캐소드 도체를 포함하고, 상기 제2 에너지 저장 층은 상기 제1 에너지 저장 층보다 얇고, 상기 제2 애노드 도체는 상기 제1 애노드 도체보다 두껍고, 상기 제2 캐소드 도체는 상기 제2 애노드 도체보다 두꺼운 컴퓨터 구현 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 셀의 제1 전압 출력을 모니터링하는 단계;
    상기 제2 셀의 제2 전압 출력을 모니터링하는 단계; 및
    상기 제1 전압이 제1 임계치 위로 유지되고, 상기 제2 전압이 제2 임계치 아래로 떨어지는 것에 기초하여, 상기 고전력 모드를 지원하기 위한 전력을 제공할 수 없다는 것을 상기 메인 프로세서 회로에 시그널링하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치의 상기 고전력 모드로의 전이를 지시하는 신호를 상기 메인 프로세서 회로로부터 수신하는 단계; 및
    상기 신호의 수신에 기초하여 상기 제2 셀로부터의 전력을 상기 메인 프로세서 회로에 제공하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 구현 방법.
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