KR20110100276A

KR20110100276A - 모바일 디바이스의 전력 관리

Info

Publication number: KR20110100276A
Application number: KR1020117016171A
Authority: KR
Inventors: 마크 스털링 캐스키
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-09-09
Also published as: US9456413B2; HUE039763T2; JP5584697B2; EP2374312A1; CN102239736A; ES2681797T3; EP2374312B1; US20130122973A1; CN104469916A; CN102239736B; CN104469916B; US8423092B2; TW201038099A; JP2012511296A; KR101255663B1; US20100151919A1; WO2010068869A1

Abstract

모바일 디바이스의 대기 동작 동안 전력 소비를 감소시키기 위한 장치들, 시스템들 및 방법들이 개시된다. 페이지 디코딩 알고리즘은 대기동안 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 페이지 디코딩 알고리즘은 입력 호와 같은 임의의 활성화가 존재하는지를 결정하기 위하여 모바일 디바이스가 슬립 상태로부터 웨이크업될때 비휘발성 메모리로부터 실행될 수 있다. 모바일 디바이스의 대기동안 전력 요구량이 감소되도록 비휘발성 메모리가 알고리즘의 저장을 유지하는데 있어서 전력이 요구되지 않는다.

Description

모바일 디바이스의 전력 관리{POWER MANAGEMENT IN A MOBILE DEVICE}

본 발명의 실시예들은 배터리 수명을 개선하는 것이다. 특히, 본 발명의 실시예들은 대기 동작 동안 사용되는 평균 전류를 감소시키는 구조에 의하여 모바일 디바이스의 배터리 수명을 개선하는 것에 관한 것이다. 일 실시예에서, 모바일 디바이스 내의 구조는 대기 동안 프로그램 데이터를 저장하기 위한 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)를 통합할 수 있다.

모바일 디바이스들의 의하여 수행될 기능들의 수가 증가하여 방대해짐에 따라 배터리 수명에 대한 중요성이 증가하고 있다. 지속가능한 수명을 연장하여 유지하기 위한 배터리의 능력을 향상시키는 것 외에, 모바일 디바이스의 실제 동작 동안 뿐만아니라 휴지 상태(quiescent state)들 동안 전체 전류 소비에 대한 요구들을 감소시키기 위한 모바일 디바이스의 능력에 대한 관심이 또한 증가하고 있다. 모바일 디바이스는 호(call), 메시지 또는 다른 입력 통신에 신속하게 반응할 수 있어야 한다. 이러한 빠른 반응 능력은 통상적으로 모바일 디바이스가 여기에서 "슬립 전류(sleep current)"를 활용하는, 모바일 디바이스의 "슬립 페이즈(sleep phase)" 동안 고속 랜덤 액세스 메모리의 콘텐츠들 및 프로세서 상태를 유지하는 능력을 포함한다.

휴지 상태 동안 통상적인 모바일 디바이스의 전류 활용의 예가 도 1에 도시되어 있다. 모바일 디바이스가 대기 상태에 있을 때, 모바일 디바이스는 다수의 임의의 기간 동안 슬립 페이즈(110)에 있을 수 있다. 예컨대, CDMA 시스템에서, 슬립 페이즈는 다수의 1.28초들 동안 있을 수 있다. 각각의 페이징 채널 모니터링 페이즈는 대략 30ms 지속된다. 도 1에서 인식되는 바와같이, 슬립 페이즈(100) 동안에 조차 대략 1mA 전류가 소모될 수 있으며 웨이크업(wake-up) 페이즈(120) 동안(예컨대, 고속 페이지 채널(QPCH) 디코드 동안) 대략 86mA의 전류가 소모될 수 있다. 결과적으로, 슬립 페이즈(110) 및 QPCH 디코드 동안 배터리로부터 요구되는 평균 전체 전류는 대략 2mA이다([(2.56-0.30)×1/2.56]+(0.30×86)/2.56 = 2mA). 알 수 있는 바와같이, 예시된 통상적인 동작에 대하여, 대기 동안 전체 전류 활용의 대략 1/2은 1mA의 슬립 전류 때문이다. 이러한 전류는 전형적으로 휘발성 메모리/내부 레지스터들의 상태를 유지하기 위하여 통상적인 아키텍처들에서 사용될 수 있다.

도 2는 종래의 모바일 디바이스 메모리 분할 방식을 나타내며, 여기서 전력은 전력 관리 집적회로(PMIC)(10)에 의하여 제어될 수 있다. 전력은 예컨대 통화하는 것과 입력 호에 응답하는 것과 같은, 모바일 디바이스의 "활성" 동작 동안 모바일 디바이스 프로세서(MDP)(12), 플래시 메모리(16) 및 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM)(14)에 공급될 수 있다. MDP(12)는 모바일 디바이스 동작을 위한 로직 및 아날로그 인터페이스들을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 마이크로프로세서들 및/또는 디지털 신호 프로세서(DSP)들을 더 포함할 수 있다. SDRAM(14)은 휘발성 메모리일 수 있다. MDP(12) 및 SDRAM은 자신들의 상태를 유지하기 위하여 슬립 페이즈동안 전술한 1mA 전력을 사용할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같은 SDRAM은 일반적으로 랜덤 액세스 메모리(RAM)들의 부세트이다. RAM은 스탠드 얼론 디바이스들일 수 있으며 그리고/또는 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 주문형 집적회로(ASIC)들, 시스템-온-칩(SoC) 및 다른 유사한 디바이스들과 같이 RAM을 사용하는 디바이스들내에 통합되거나(integrated) 또는 포함될 수 있다. RAM은 휘발성 또는 비휘발성일 수 있다. 휘발성 RAM은 전력이 제거될때마다 자신의 저장된 정보를 손실한다. 비휘발성 플래시 메모리는 전력이 메모리로부터 제거될때 조차 자신의 메모리 콘텐츠들을 유지할 수 있다. 비록 플래시 메모리가 전력을 공급하지 않고도 자신의 콘텐츠들을 유지하는 능력에 있어서 장점들을 가질지라도, 이는 휘발성 RAM보다 더 느린 판독/기록 시간을 가질 수 있다. 더욱이, 플래시 메모리상에서 수행될 수 있는 기록 동작들의 수에 관한 제한들이 존재할 수 있다.

따라서, 전술한 종래의 메모리 기술들을 고려할때, 시스템 설계자들은 모바일 디바이스의 슬립 페이즈 동안에 조차 모바일 디바이스 성능 및 에너지 효율성 간의 곤란한 절충들에 대하여 고민을 할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 프로그램 코드를 저장하기 위하여 저전력 고속 비휘발성 메모리를 사용함으로써 "슬립" 기간들 동안 전류 수요를 감소시킴으로써 동작 배터리 수명을 개선하기 위한 시스템들, 장치 및 방법들에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예는 페이징 알고리즘을 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리; 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 페이징 알고리즘을 실행하고 타이밍 신호에 응답하여 페이징 채널을 디코딩하도록 구성된 프로세서; 및 상기 프로세서에 상기 타이밍 신호를 출력하도록 구성된 제어기를 포함하는 모바일 디바이스를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 슬립 페이즈 및 웨이크업 페이즈를 포함하는 대기 페이즈 동안 모바일 디바이스에 대한 전력을 제어하며, 상기 슬립 페이즈의 끝에서 파워-업(power-up) 신호를 개시하고 상기 슬립 페이즈 동안 파워-다운(power-down) 신호를 개시하는 타이머를 포함하는 제어기; 상기 대기 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스의 동작을 개시하기 위하여 페이징 알고리즘을 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리 디바이스; 및 상기 제어기로부터의 상기 파워-업 신호에 응답하여 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 페이징 알고리즘을 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 전력 관리 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 비휘발성 메모리에 페이지 알고리즘과 관련되고 웨이크업 페이즈 동안 실행되는 프로그램 코드를 저장하는 단계; 타이머에 대한 전력을 유지하면서 상기 모바일 디바이스를 파워-다운시키는 단계; 상기 타이머에 의하여 상기 웨이크업 페이지에 대한 간격을 결정하는 단계; 상기 웨이크업 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스를 파워-업시키는 단계; 및 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 프로그램 코드를 실행하는 단계를 포함하는 모바일 디바이스의 전력 관리 방법을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 비휘발성 메모리에 페이지 알고리즘과 관련되고 웨이크업 페이즈 동안 실행되는 프로그램 코드를 저장하기 위한 수단; 타이머에 대한 전력을 유지하면서 상기 모바일 디바이스를 파워-다운시키기 위한 수단; 상기 타이머에 의하여 상기 웨이크업 페이지에 대한 간격을 결정하기 위한 수단; 상기 웨이크업 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스를 파워-업시키기 위한 수단; 및 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 프로그램 코드를 실행하기 위한 수단을 포함하는 모바일 디바이스 전력 관리 시스템을 포함할 수 있다.

첨부 도면들은 본 발명의 실시예들의 설명을 돕기 위하여 제시되며 제한적이 아니라 단지 실시예들을 예시하기 위하여 제공된다.

도 1은 모바일 디바이스의 휴지상태 페이즈 동안 모바일 디바이스의 종래의 전류 시간 프로파일의 그래프를 예시한다.
도 2는 종래의 모바일 디바이스 전력 분할 방식의 블록도를 예시한다.
도 3은 모바일 디바이스 전력 분할 어레인지먼트에 대한 시스템의 블록도를 예시한다.
도 4는 모바일 디바이스의 전력을 관리하기 위한 프로세스를 예시한 흐름도이다.

본 발명의 양상들은 본 발명의 특정 실시예들과 관련된 이하의 상세한 설명 및 관련 도면들에 개시된다. 대안 실시예들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 공지된 엘리먼트들은 본 발명의 관련 세부내용들을 불명료하게 하지 않도록 하기 위하여 상세히 기술되지 않거나 또는 생략될 것이다.

용어 “예시적인”은 여기서 “예, 보기, 또는 예시로서 기능하는” 것을 의미하는 것으로 이용된다. “예시적인” 것으로서 여기 기재되는 임의의 실시예가 반드시 다른 실시예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 마찬가지로, 용어 "본 발명의 실시예"는 본 발명의 모든 실시예들이 논의된 특징, 장점 또는 동작 모드를 포함할 것을 요구하지 않는다.

여기에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예들을 기술하기 위함이며, 본 발명의 실시예들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용된 단수 형태들은 또한 문맥이 다른 방식으로 명확하게 표시하지 않는 한 복수 형태들을 포함하는 것으로 의도된다. 용어들 "포함하다", "포함하는", "구비하다" 및/또는 "구비하는" 은 여기에서 사용될때 언급된 특징들, 구현들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하나 하나 이상의 다른 특징들, 구현들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 이의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다.

또한, 많은 실시예들은 예컨대 컴퓨팅 디바이스의 엘리먼트들에 의하여 수행될 동작들의 시퀀스들과 관련하여 기술된다. 여기에서 기술된 다양한 동작들이 특정 회로들(예컨대, 주문형 집적회로(ASIC)들), 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행되는 프로그램 명령들 또는 이들의 조합에 의하여 수행될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 부가적으로, 여기에서 기술된 동작들의 이들 시퀀스는 실행시 연관된 프로세서로 하여금 여기에 기술된 기능을 수행하도록 하는 컴퓨터 명령들의 대응 세트를 저장한 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 매체내에서 전체적으로 구현되는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 양상들은 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 이들 다수의 형태들의 모두는 청구된 요지의 범위내에 있는 것으로 고려된다. 더욱이, 여기에서 기술된 실시예들 각각에 대하여, 이러한 임의의 실시예들의 대응 형태는 예컨대 기술된 동작을 수행하도록 구성된 로직으로서 여기에서 기술될 수 있다.

여기에서 사용되는 용어 "모바일 디바이스"는 네트워크를 통해 정보를 전달할 수 있는 임의의 타입의 무선 통신 디바이스를 지칭할 수 있다. 모바일 디바이스는 임의의 셀룰라 모바일 단말, 개인 통신 시스템(PCS) 디바이스, 개인 네비게이션 디바이스, 랩탑, 개인휴대단말, 또는 네트워크 및/또는 위성 위치측정 시스템 신호들을 수신하여 처리하기에 적합한 임의의 다른 디바이스일 수 있다. 더욱이, 여기에서 사용되는 용어 "네트워크"는 무선 광역 통신망(WWAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 등을 포함하는 임의의 무선 통신 네트워크를 지칭할 수 있다. WWAN은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 네트워크, 시분할 다중 접속(TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 네트워크, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 네트워크 등일 수 있다. CDMA 네트워크는 cdma2000, 광대역-CDMA(W-CDMA) 등과 같은 하나 이상의 무선 접속 기술(RAT)들을 구현할 수 있다. cdma2000은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들을 포함한다. TDMA 네트워크는 이동통신 글로벌 시스템(GSM: Global System for Mobile Communications), 디지털 차세대 모바일 전화 시스템(D-AMPS: Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 임의의 다른 RAT를 구현할 수 있다. GSM 및 W-CDMA는 "3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)"라는 컨소시엄의 문헌들에 기술된다. cdma2000은 "3세대 파트너십 프로젝트 2(3GPP2)"라는 컨소시엄의 문헌들에 기술된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 이용가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수 있으며, WPAN은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 또는 임의의 다른 타입의 네트워크일 수 있다. 기술들은 또한 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합에 사용될 수 있다.

도 3은 예시적인 전력 분할 어레인지먼트를 가진 모바일 디바이스 프로세서 및 전력 관리 시스템(20)의 블록도를 예시한다. 사용자 인터페이스, 안테나, 배터리, 트랜시버들, 메모리 관리자들 등과 같은 모바일 디바이스의 다른 공지된 엘리먼트들 및 특징들은 여기에서 예시되거나 또는 기술되지 않을 것이다. 마찬가지로, 수신 및 디코딩 페이지들, 슬립 사이클들, 페이징 사이클들, 메모리 관리 등과 같이 모바일 디바이스에 의하여 수행되는 공지된 프로세스들/알고리즘들은 여기에서 상세히 논의되지 않을 것이다. 그러나, 이들 공지된 엘리먼트들 및 프로세스들은 본 발명의 실시예들에서 모바일 디바이스들에 포함된다는 것이 인식될 것이다.

휴지(quiescent)/대기 동작 동안 전력 요구들을 감소시키기 위하여, 시스템(20)은 모바일 디바이스의 슬립 페이즈 동안 전력을 소비하지 않고 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)(26)에 선택된 프로그램 코드를 저장할 수 있다. 슬립 페이즈 동안, 시스템(20)의 전류 소비는 PMIC(22)내에 통합될 수 있는 타이머(도시안됨) 또는 타이머에 적어도 부분적으로 전력을 공급하는 모바일 디바이스의 임의의 엘리먼트 내에 통합될 수 있는 개별 디바이스에 전력을 공급하는 것에 의해 주로 유발될 수 있다. 설명의 편리성 및 일관성을 위하여, 타이머는 이하의 설명들에서 PMIC(22)내에 통합되는 것으로 고려될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 논의된 타이머 어레인지먼트에 제한되지 않으며 타이머 기능이 특정 회로들내에 상주하거나 또는 하나 이상의 프로세서들에 의하여 실행되는 프로그램 명령들에 의하여 수행되거나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다.

타이머는 고속 페이지 디코딩이 발생할 때를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)(26)는 데이터 및/또는 프로그램 명령들에 대한 비휘발성 저장을 제공할 수 있다. 프로그램 명령들은 예컨대 페이징 채널을 모니터링하기 위한 알고리즘들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상이한 기능들을 수행하는 것을 담당하는 프로그램 명령들이 또한 저장될 수 있다. 모바일 디바이스는 휴지 상태에서 대부분의 자신의 시간을 소비할 수 있다. 모바일 디바이스는 단지 사용자가 호를 개시할때 또는 응답이 적절하다는 것을 페이징 채널의 상태가 표시할때 활성화(즉, "웨이크 업")될 수 있다. 활성 상태로 진입할때, 모바일 디바이스는 MRAM(26)으로부터 플래시 메모리(29) 및/또는 SDRAM(28)으로 응답을 제공하기에 적합한 애플리케이션 프로그램 코드를 전달할 수 있다. 그러나, 보통 이는 응답이 필요치 않을 경우에 모바일 디바이스는 다음 페이징 채널을 디코딩하는 시간까지 파워-다운(power-down)될 수 있다.

시스템(20)은 메모리 인터페이스 EBI2를 통해 플래시 메모리(29) 및/또는 MRAM(26)로/로부터 데이터 및/또는 프로그램 코드를 전달할 수 있는 모바일 디바이스 프로세서(MDP)(24)를 포함한다. MDP(24)는 또한 메모리 인터페이스 EBI1을 통해 SDRAM(28)에 데이터 및/또는 프로그램 코드를 전달할 수 있다. 비록 MDP(24)로부터 분리되어 도시될지라도, MRAM(26), 플래시 메모리(29) 및/또는 SDRAM(28)은 MDP(24) 내의 다이(die)의 디지털 부분에 상주할 수 있다. 이러한 패키징 어레인지먼트들은 전력 소비를 감소시키면서 시스템(20)에 대한 임의의 크기 영향을 제거할 수 있다. 따라서, 여기에서 예시되고 논의된 구성들이 단순히 설명의 편의를 위하여 제공되며 본 발명의 실시예들이 이들 예들에 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 예컨대, 도 3과 관련하여 예시된 기능 블록들 및 연관된 기능들은 다양한 방식들로 분리될 수 있거나 또는 하나의 기능 디바이스로 통합될 수 있다.

PMIC(22)는 전용 전력 라인들(굵은선으로 표시됨)을 통해 시스템(20)의 컴포넌트들 각각에 전력을 공급하고 제어할 수 있다. 이러한 제어는 전력을 절약하기 위하여 모바일 디바이스의 슬립/어웨이크 페이즈들을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 전술한 바와같이, PMIC는 페이징 채널의 고속 디코드를 수행하기 위한 적절한 시간을 결정하기 위하여 사용될 수 있는 타이머(도시안됨)를 추가로 포함할 수 있다. 어웨이크 페이즈 동안, PMIC(22)는 도 3에 도시된 시스템(20)의 컴포넌트들 각각에 전력을 공급할 수 있다. 슬립 페이즈 동안, PMIC(22)는 단지 자신의 내부 타이머에 전력을 공급할 수 있으며, 따라서 페이징 채널은 적절히 디코딩될 수 있다. PMIC는 프로세서 및/또는 다른 구성가능 로직(예컨대, FPGA)을 포함할 수 있으며, 따라서 PMIC는 다양한 동작 모드들에 대하여 시스템(20)을 구성하도록 프로그래밍될 수 있다.

전술한 바와같이, 종래의 모바일 디바이스에서는 휴지 동작 동안 예컨대 2mA의 평균 전류가 소모될 수 있다. 이들 종래의 디바이스들에서, 이러한 전류의 50 퍼센트(1mA)는 휘발성 메모리의 상태를 유지하기 위하여 사용될 수 있다. 도 3의 시스템은 MDP로 하여금 MRAM(26)에 페이징 채널 디코드 알고리즘을 복사하도록 함으로써 슬립 전류를 감소시킬 수 있다. MRAM(26)은 MRAM(26)이 저전력 비휘발성 메모리이기 때문에 전류를 소모하지 않고 준비 상태에서 알고리즘을 유지할 수 있다. MRAM이 추가적으로 고속 동작 능력을 가지기 때문에, 그에 저장된 프로그램 코드는 MDP(24)에 의한 실행을 위하여 MRAM(26)으로부터 직접 판독될 수 있다. 따라서, 페이징 채널을 모니터링하기 위한 알고리즘이 MRAM(26)으로부터 실행될 수 있기 때문에, MDP(24) 및 SDRAM(28)은 페이징 채널을 모니터링하지 않을때, 즉 2.56초 슬립 페이즈들 동안 파워-다운(power-down)될 수 있다. 다른 디바이스가 슬립 페이즈 동안 파워-다운되는 반면에, PMIC(22)내에 상주하는 타이머는 페이징 채널을 모니터링하는 시간에 모바일 디바이스를 파워-업(power-up)시키도록 동작된다. MRAM(26)의 비휘발성 성질 때문에, MRAM(26)에 저장된 프로그램 코드는 파워 셧-다운(power shut down) 동안 손실되지 않거나 또는 변질(corrupt)되지 않을 수 있다.

일 실시예에서, 모바일 디바이스는 여기에 기술된 메모리 아키텍처들 및 전력 분할을 활용할 수 있다. 모바일 디바이스에 대한 "슬립" 간격 동안 전류 소모량은 고속 페이지 채널(QPCH) 디코드들 간의 간격들 동안 대략 10μA로 감소될 수 있다. 통상적으로 1mA "슬립" 전류가 감소하면, 휴지 동작 동안 평균 전류 요구량은 50 퍼센트 정도 감소된다.

도 3은 비휘발성 저장이 MRAM(26) 및 플래시 메모리(29) 사이에서 분할될 수 있는 전력 분할 시스템의 일 실시예를 도시한다. MRAM을 사용하여 상당한 양의 비휘발성 저장을 제공하는 비용이 너무 비쌀 수 있기 때문에, 일부 실시예들에서는 MDP가 슬립 상태로부터 빠져 나올때 MDP에 의하여 판독되어 직접 실행되는, 프로그램 코드 및/또는 데이터의 부분들이 MRAM(26)에 저장될 것이다. 고속 액세스를 필요로 하지 않는 다른 코드는 플래시 메모리에 저장될 수 있다. 그러나, MRAM 기술이 발달하여 MRAM 기술 비용이 감소되기 때문에, 다른 실시예들은 플래시 메모리 및/또는 SDRAM을 대체할 수 있으며, 프로그램 코드 및/또는 데이터 저장 모두를 위하여 단지 MRAM을 사용할 수 있다.

다양한 메모리 모듈들은 스탠드 얼론 디바이스들일 수 있거나, 또는 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 주문형 집적회로(ASIC)들, 시스템-온-칩(SoC) 및 당업자에 의하여 인식되는 다른 유사한 디바이스들과 같이 메모리를 사용하는 디바이스들내에 통합되거나 또는 포함될 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)는 휘발성 또는 비휘발성일 수 있다. 휘발성 RAM은 전력이 제거될때마다 자신의 저장된 정보를 손실한다. 비휘발성 RAM은 전력이 메모리로부터 제거될때 조차 자신의 메모리 콘텐츠를 유지할 수 있다. 비록 비휘발성 RAM이 전력을 공급하지 않고 자신의 콘텐츠를 유지하는 능력에 있어서 장점들을 가질지라도, 통상적으로 플래시 메모리의 형태를 취하는 종래의 비-휘발성 RAM은 휘발성 RAM보다 더 느린 판독/기록 시간들을 가질 수 있다. 플래시 메모리는 또한 기능불량이 발생하기 전에 그에 기록될 수 있는 횟수에 대한 제한을 가질 수 있다. 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)는 휘발성 메모리와 비교하여 응답(판독/기록) 시간을 가지는 비휘발성 메모리 기술이다. 전하들 또는 전류 흐름들로서 데이터를 저장하는 종래의 RAM 기술들과 대조적으로, MRAM은 자기 엘리먼트들을 사용한다. MRAM(26)의 비휘발성 메모리는 SRAM의 액세스 시간과 비교하여 고속 액세스 시간을 제공한다. 부가적으로, MRAM(26)은 또한 플래시 메모리에서의 이용가능한 제한된 수의 기록 동작들과 비교할 때 고장 전에 상당히 많은 수의 기록 동작들을 제공한다. 따라서, 도 3의 MRAM 메모리 분할 방식은 그것이 대기/휴지 동작 동안 전류 사용량을 절반으로 감소시키기 때문에 배터리 동작 모바일 디바이스에 대한 대기 수명을 대략 2배 연장한다.

도 4는 시스템(20)에서 수행될 수 있는 분할 방식의 동작의 흐름도를 예시한다. 모바일 디바이스는 (예컨대, 부팅시에) 페이징 채널 및 타이밍 정보를 획득할 수 있다(블록 51). 정보는 플래시 메모리(29)로부터 판독될 수 있거나 또는 다른 종래의 방식들을 사용하여 획득될 수 있다. 다음으로, MDP(24)가 슬립 페이즈로부터 빠져 나온 후 실행될 수 있는 프로그램 코드는 플래시 메모리(29)로부터 MRAM(26)으로 복사될 수 있다(블록 52). 전술한 바와같이, 이러한 프로그램 코드는 페이징 채널 디코드 알고리즘을 포함할 수 있다. 다른 실시예들은 다른 기능을 위한 프로그램 코드(예컨대, 키보드 및/또는 디스플레이와 같은 사용자 인터페이스를 동작시키기 위한 코드)를 포함할 수 있다. 다음으로, PMIC(22)는 페이징 채널 디코딩을 수행하기 위하여 미리 결정된 시간들에 모바일 디바이스를 웨이크 업하도록 프로그래밍될 수 있다. 프로그래밍 된후에, PMIC(22)는 PMIC 내의 타이머를 제외하고 모바일 디바이스의 컴포넌트들을 파워-다운시킬 수 있다(블록 54). 다음으로, 타이머는 페이징 채널을 디코딩할 시간인지의 여부를 제어할 수 있다(블록 55). 각각의 타이밍 기간 만료 이후에, PMIC(22)는 파워-업하도록 MDP(24)에 지시하며, 페이징 채널을 디코딩하는 저장된 프로그램 코드를 MRAM(26)으로부터 실행한다(블록 56).

만일 입력 통신이 존재한다고 페이징 채널로부터 디코딩된 메시지가 표시하면(블록 57), 프로그램 코드(입력 통신을 조절하기 위하여 적절한 기능을 실행하기 위한 명령을 MDP(24)에 제공하는)는 플래시 메모리(29)로부터 SDRAM(28)으로 복사될 수 있다. 일단 입력 통신이 종료하면(블록 59), 프로세스는 PMIC가 다음 페이징 채널 디코드를 위하여 모바일 디바이스를 웨이크 업하도록 프로그래밍되는 블록(53)으로 되돌아갈 수 있다.

만일 입력 통신이 존재하지 않는다고 페이징 채널로부터 디코딩된 메시지가 표시하면, 프로그램 제어는 블록(53)으로 다시 전달되는데, 여기서 블록들(53-57)의 프로세스는 다른 입력 호가 검출될 때까지 반복하는 것을 계속할 수 있다.

당업자는 정보 및 신호들이 다양한 타입의 상이한 기술들 및 기법들 중 일부를 사용하여 표현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 예컨대, 본 명세서상에 제시된 데이터, 지령, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.

당업자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 기술된 다양한 예시적인 논리블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확히 하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 당업자는 기술된 기능을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정들이 본 발명의 범위를 벗어나는 것은 아니다.

여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법들, 시퀀스들 및/또는 알고리즘들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 조합에 의해 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 소거가능 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장매체는 프로세서와 결합되어, 프로세서는 저장매체로부터 정보를 판독하고 저장매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서의 구성요소일 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 모바일 디바이스의 대기 동작 동안 전력 소비를 감소시키기 위한 방법을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 예시된 예들에 제한되지 않으며, 여기에서 기술된 기능을 수행하기 위한 임의의 수단은 본 발명의 실시예들에 포함된다.

전술한 개시내용들이 본 발명의 예시적인 실시예들을 제시하는 반면에, 첨부된 청구항들에 의하여 한정된 본 발명의 실시예들의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형들 및 수정들이 여기에서 이루어질 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예컨대, 알고리즘을 유지하는데 있어서 전력을 필요로 하지 않고 페이징 알고리즘을 저장할 수 있는 다른 비휘발성 메모리 디바이스들(예컨대, 스핀 전달 토크 MRAM(STT-MRAM))이 여기에서 논의된 MRAM 대신에 사용될 수 있다. 마찬가지로, 여기에 기술된 본 발명의 실시예들에 따른, 방법들의 동작들, 단계들 및/또는 기능들은 임의의 특정 순서로 수행될 필요가 없다. 게다가, 비록 본 발명의 엘리먼트들이 단수로 기술되거나 또는 청구될 수 있지라도, 단수에 대한 제한이 명백하게 언급되지 않는 한 복수가 고려된다.

Claims

모바일 디바이스로서,
페이징 알고리즘을 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리;
상기 비휘발성 메모리로부터 상기 페이징 알고리즘을 실행하고 타이밍 신호에 응답하여 페이징 채널을 디코딩하도록 구성된 프로세서; 및
상기 프로세서에 상기 타이밍 신호를 출력하도록 구성된 제어기를 포함하는,
모바일 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리는 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)인, 모바일 디바이스.
제 1항에 있어서, 프로세서는 모바일 디바이스 프로세서(MDP)인, 모바일 디바이스.
제 3항에 있어서, 상기 MRAM은 상기 모바일 디바이스 프로세서(MDP)내에 통합되는(integrated), 모바일 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 제어기는 페이징 채널 모니터링 페이즈(phase) 동안 상기 모바일 디바이스의 동작 부분에 전력을 공급하고, 상기 페이징 채널 모니터링 페이즈 간의 간격들 동안 상기 모바일 디바이스의 동작 부분으로부터 전력을 제거하도록 구성되는, 모바일 디바이스.
제 5항에 있어서, 플래시 메모리 디바이스; 및
동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM)를 더 포함하며, 상기 SDRAM은 제 1 메모리 인터페이스를 통해 상기 MDP와 통신하며, 상기 플래시 메모리는 제 2 메모리 인터페이스를 통해 상기 MDP 및 상기 휘발성 메모리와 통신하는, 모바일 디바이스.
제 6항에 있어서, 상기 모바일 디바이스의 동작 부분은 상기 MDP, 플래시 메모리 디바이스, SDRAM 및 비휘발성 메모리를 포함하는, 모바일 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이머를 포함하는, 모바일 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리는 스핀 전달 토크 MRAM(STT-MRAM)인, 모바일 디바이스.
전력 관리 장치로서,
슬립 페이즈 및 웨이크업 페이즈를 포함하는 대기 페이즈 동안 모바일 디바이스에 대한 전력을 제어하며, 상기 슬립 페이즈의 끝에서 파워-업(power-up) 신호를 개시하고 상기 슬립 페이즈 동안 파워-다운(power-down) 신호를 개시하는 타이머를 포함하는 제어기;
상기 대기 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스의 동작을 개시하기 위하여 페이징 알고리즘을 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리 디바이스; 및
상기 제어기로부터의 상기 파워-업 신호에 응답하여 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 페이징 알고리즘을 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하는,
전력 관리 장치.
제 10항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 디바이스는 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 또는 스핀 전달 토크 MRAM(STT-MRAM) 중 적어도 하나인, 전력 관리 장치.
제 10항에 있어서, 상기 페이징 알고리즘은 페이징 채널을 모니터링하고 디코딩하기 위한 코드를 포함하는, 전력 관리 장치.
모바일 디바이스의 전력 관리 방법으로서,
비휘발성 메모리에 페이지 알고리즘과 관련되고 웨이크업 페이즈 동안 실행되는 프로그램 코드를 저장하는 단계;
타이머에 대한 전력을 유지하면서 상기 모바일 디바이스를 파워-다운시키는 단계;
상기 타이머에 의하여 상기 웨이크업 페이지에 대한 간격을 결정하는 단계;
상기 웨이크업 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스를 파워-업시키는 단계; 및
상기 비휘발성 메모리로부터 상기 프로그램 코드를 실행하는 단계를 포함하는,
모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
제 13항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리는 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 또는 스핀 전달 토크 MRAM(STT-MRAM) 중 적어도 하나인, 모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
제 13항에 있어서, 상기 프로그램 코드를 실행하는 단계는 페이징 채널을 디코딩하는 단계를 포함하는, 모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
제 15항에 있어서, 상기 모바일 디바이스와 관련된 입력 통신을 검출하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
제 16항에 있어서, 플래시 메모리로부터 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM)로 코드를 복사하는 단계; 및
상기 입력 통신에 응답하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
제 13항에 있어서, 상기 페이징 채널 및 타이밍 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는, 모바일 디바이스의 전력 관리 방법.
모바일 디바이스 전력 관리 시스템으로서,
비휘발성 메모리에 페이지 알고리즘과 관련되고 웨이크업 페이즈 동안 실행되는 프로그램 코드를 저장하기 위한 수단;
타이머에 대한 전력을 유지하면서 상기 모바일 디바이스를 파워-다운시키기 위한 수단;
상기 타이머에 의하여 상기 웨이크업 페이지에 대한 간격을 결정하기 위한 수단;
상기 웨이크업 페이즈 동안 상기 모바일 디바이스를 파워-업시키기 위한 수단; 및
상기 비휘발성 메모리로부터 상기 프로그램 코드를 실행하기 위한 수단을 포함하는,
모바일 디바이스 전력 관리 시스템.
제 19항에 있어서, 상기 프로그램 코드를 저장하기 위한 수단은 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 또는 스핀 전달 토크 MRAM(STT-MRAM) 중 적어도 하나인, 모바일 디바이스 전력 관리 시스템.