KR20220040822A - 저전력 시스템-온-칩 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

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KR20220040822A
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이석호
이재진
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩은 제1 연산 동작을 수행하도록 구성된 중앙 처리 장치, 제2 연산 동작을 수행하도록 구성된 저전력 처리 장치, 외부로부터의 입력을 감지하도록 구성된 상시 동작 유닛, 중앙 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제1 통신을 제공하도록 구성된 시스템 인터커넥터, 저전력 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제2 통신을 제공하도록 구성된 저전력 버스, 및 일반 모드에서, 중앙 처리 장치, 동작 유닛, 및 시스템 인터커넥터로 전력을 제공하고, 제1 절전 모드에서, 저전력 처리 장치, 저전력 버스, 및 상시 동작 유닛으로 전력을 제공하도록 구성된 전력 관리 유닛을 포함하고, 제1 절전 모드에서, 상시 동작 유닛은 감지된 입력을 저전력 버스를 통해 저전력 처리 장치로 제공하고, 저전력 처리 장치는 저전력 버스를 통해 수신된 감지된 입력에 응답하여, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요한지 판별하고, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 저전력 처리 장치는 웨이크업 요청을 저전력 버스를 통해 상시 동작 유닛에게 전송하고, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 제1 절전 모드 유지 요청을 저전력 버스를 통해 상시 동작 유닛에게 전송한다.

Description

저전력 시스템-온-칩 및 그것의 동작 방법{LOW POWER SYSTEM-ON-CHIP AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 집적회로(INTEGRATED CIRCUITS)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전력 시스템-온-칩 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
시스템-온-칩의 전력 소모(Power Consumption)를 줄이는 방안은 정적 전력(Static Power)를 줄이는 방법과 동적 전력(Dynamic Power)를 줄이는 방법이 있다. 동적 전력을 줄이는 방안은 시스템-온-칩의 동작 중 전력을 감소시키기 위하여 동작 클럭(Operating clock)의 주파수(frequency)를 낮추는 것 등이 있다. 정적 전력 소모(Static Power Consumption)는 시스템-온-칩이 동작하지 않아도 전압이 인가되는 것 때문에 발생하는 리키지(leakage)에 의하여 발생한다. 따라서, 정적 전력을 줄이는 방안은 사용하지 않는 블록(block)의 전력을 오프(off)시키는 것이 있다.
센서와 같은 전자 장치는 외부 입력이 발생하는 경우에만 동작을 수행하므로, 외부 입력이 발생하지 않는 동안 절전 모드 상태가 유지된다. 전자 장치는 절전 모드로 진입 후에 다시 일반 모드로 전환함에 있어서, 시간 및 전력 면에서 오버헤드가 발생한다. 전자 장치는 절전 모드를 오랫동안 유지하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 지능형 절전 모드를 제공하여, 소비 전력이 감소된 저전력 시스템-온-칩 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩은 제1 연산 동작을 수행하도록 구성된 중앙 처리 장치, 제2 연산 동작을 수행하도록 구성된 저전력 처리 장치, 외부로부터의 입력을 감지하도록 구성된 상시 동작 유닛, 중앙 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제1 통신을 제공하도록 구성된 시스템 인터커넥터, 저전력 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제2 통신을 제공하도록 구성된 저전력 버스, 및 일반 모드에서, 중앙 처리 장치, 상시 동작 유닛, 및 시스템 인터커넥터로 전력을 제공하고, 제1 절전 모드에서, 저전력 처리 장치, 저전력 버스, 및 상시 동작 유닛으로 전력을 제공하도록 구성된 전력 관리 유닛을 포함하고, 제1 절전 모드에서, 상시 동작 유닛은 감지된 입력을 저전력 버스를 통해 저전력 처리 장치로 제공하고, 저전력 처리 장치는 저전력 버스를 통해 수신된 감지된 입력에 응답하여, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요한지 판별하고, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 저전력 처리 장치는 웨이크업 요청을 저전력 버스를 통해 상시 동작 유닛에게 전송하고, 중앙 처리 장치의 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 제1 절전 모드 유지 요청을 저전력 버스를 통해 상시 동작 유닛에게 전송한다.
예시적인 실시 예에서, 제1 절전 모드에서, 상시 동작 유닛은, 수신한 웨이크업 요청에 응답하여, 제1 웨이크업 신호를 전력 관리 유닛에게 전송하고, 전력 관리 유닛은 제1 웨이크업 신호에 응답하여, 제1 절전 모드를 일반 모드로 전환하고, 중앙 처리 장치에 전력을 제공한다.
예시적인 실시 예에서, 중앙 처리 장치가 전력을 제공받은 후에, 중앙 처리 장치는 감지된 입력에 대응하는 제1 연산 동작을 수행한다.
예시적인 실시 예에서, 일반 모드에서, 전력 관리 유닛은 저전력 처리 장치 및 저전력 버스로 전력을 제공하지 않고, 제1 절전 모드에서, 전력 관리 유닛은 중앙 처리 장치 및 시스템 인터커넥터로 전력을 제공하지 않는다.
예시적인 실시 예에서, 제2 절전 모드에서, 전력 관리 유닛은 상시 동작 유닛에게 전력을 제공하고, 저전력 처리 장치로 전력을 제공하지 않고, 제2 절전 모드에서, 상시 동작 유닛은 감지된 입력에 응답하여, 제2 웨이크업 신호를 전력 관리 유닛에게 전송한다.
예시적인 실시 예에서, 제2 절전 모드에서, 전력 관리 유닛은 중앙 처리 장치, 저전력 처리 장치, 시스템 인터커넥터, 저전력 버스에 전력을 제공하지 않는다.
예시적인 실시 예에서, 전력 관리 유닛은 제2 웨이크업 신호에 응답하여, 제2 절전 모드를 일반 모드로 전환하고, 중앙 처리 장치로 전력을 제공하고, 중앙 처리 장치가 전력을 제공받은 후에, 상시 동작 유닛은 감지된 입력을 시스템 인터커넥터를 통해 중앙 처리 장치로 제공하고, 중앙 처리 장치는 시스템 인터커넥터를 통해 수신된 감지된 입력에 응답하여, 제1 연산 동작이 필요한지 판별한다.
예시적인 실시 예에서, 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 중앙 처리 장치는 감지된 입력에 대응하는 제1 연산 동작을 수행하고, 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 중앙 처리 장치는 전력 관리 유닛에 슬립 요청을 전송한다.
예시적인 실시 예에서, 슬립 요청은 제1 절전 모드 또는 제2 절전 모드 중에서 하나를 가리키는 정보를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩은 외부로부터 입력을 감지하도록 구성된 상시 동작 유닛, 제1 연산 동작을 수행하도록 구성된 중앙 처리 장치, 및 중앙 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제1 통신을 제공하도록 구성된 시스템 인터커넥터를 포함하고, 일반 모드에서 파워 온 되고, 제1 절전 모드에서 파워 오프 되는 제1 도메인, 및 제2 연산 동작을 수행하도록 구성된 저전력 처리 장치, 및 저전력 처리 장치 및 상시 동작 유닛 사이의 제2 통신을 제공하도록 구성된 저전력 버스를 포함하고, 일반 모드에서 파워 오프 되고, 제1 절전 모드에서 파워 온 되는 제2 도메인을 포함하고, 상시 동작 유닛에서 감지된 입력은 일반 모드에서 중앙 처리 장치에 의해 제1 연산 동작이 필요한지 판별되고, 제1 절전 모드에서 저전력 처리 장치에 의해 제1 연산 동작이 필요한지 판별되고, 제1 절전 모드에서 감지된 입력에 대하여 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 제1 절전 모드에서 일반 모드로 전환한다.
예시적인 실시 예에서, 제2 절전 모드에서, 제1 도메인은 파워 오프 되고, 제2 도메인은 파워 오프 되고, 제2 절전 모드에서, 감지된 외부 입력에 응답하여, 시스템 온-칩은 제2 절전모드에서 일반 모드로 전환한다.
예시적인 실시 예에서, 상시 동작 유닛은 일반 모드, 제1 절전 모드, 및 제2 절전 모드에서 파워 온 된다.
예시적인 실시 예에서, 제1 절전 모드에서 감지된 입력에 대하여 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 시스템 온-칩은 제1 절전 모드를 유지한다.
예시적인 실시 예에서, 제2 절전 모드에서 일반 모드로 전환된 후에, 일반 모드에서 감지된 입력에 대하여 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 시스템 온-칩은 일반 모드에서 제2 절전 모드로 전환한다.
예시적인 실시 예에서, 감지된 입력에 대하여 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 일반 모드에서, 중앙 처리 장치는 감지된 입력에 대응하는 제1 연산 동작을 수행한다.
예시적인 실시 예에서, 제1 도메인 및 제2 도메인은 연결이 차단되며, 배타적으로 동작을 수행한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 지능형 절전 모드를 제공하여, 지능형 절전 모드에서 저전력 처리 장치는 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치의 연산 동작을 필요로 하는지 판별한다. 따라서, 지능형 절전 모드가 오랫동안 유지되어 소비 전력이 감소하는 효과를 가진다.
도 1은 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 SoC의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 SoC의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩을 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 3의 중앙 처리 장치 및 저전력 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 SoC의 동작으로 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, SoC(10)는 중앙 처리 장치(CPU; Central Processing Unit)(11), 상시 동작 유닛(12), 전력 관리 유닛(13), 메모리 장치(14), 주변 장치(15), 및 시스템 인터커넥터(System Interconnector)(16)를 포함할 수 있다.
SoC(10)는 SoC(10)를 포함하는 전자 장치(미도시)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, SoC(10)는 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하도록 구성된 애플리케이션 프로세서(AP; Application Processor)일 수 있다. SoC(10)는 전자 장치에서 실행되는 운영 체제, 프로그램 또는 애플리케이션을 실행할 수 있다.
중앙 처리 장치(11)는 전자 장치에서 수행되는 다양한 연산을 수행하고, 데이터를 처리할 수 있다. 중앙 처리 장치(11)는 시스템 인터커넥터(16)를 통해 다른 유닛들(예를 들어, 상시 동작 유닛(12), 전력 관리 유닛(13)) 또는 장치들(예를 들어, 메모리 장치(14), 주변 장치(15))와 통신할 수 있다.
중앙 처리 장치(11)는 사이즈가 크고, 고속 연산을 수행(또는 동작 주파수가 높음)하며, 범용적인 연산을 담당하므로, 전력 소모가 클 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해서, 중앙 처리 장치(11)는 절전 모드(또는 대기모드)에서 파워 오프될 수 있다.
예를 들어, 일반 모드는 SoC(100)가 동작을 수행하는 중임을 가리킨다. 일반 모드에서, 대부분의 블록들은 전력이 제공되거나 또는 파워 온(on)될 수 있다. 절전 모드는 SoC(100)가 동작을 수행하지 않고, 동작 수행하기를 기다리는 중임을 가리킨다. 절전 모드에서, 전력소모를 줄이기 위해서, 일부 유닛들(또는 파워 온 도메인(17))을 제외하고, 나머지 유닛 또는 장치들(또는 파워 오프 도메인)은 전력이 제공되지 않고 또는 파워 오프(off)될 수 있다.
예를 들어, 파워 온 도메인(17)은 절전 모드에서 전력이 제공(또는 파워 온)되는 유닛들 또는 장치들을 가리킨다. 파워 온 도메인(17)은 상시 동작 유닛(12)을 포함할 수 있다. 파워 오프 도메인은 절전 모드에서 전력이 제공되지 않은(또는 파워 오프 되는) 유닛들 또는 장치들을 가리킨다. 파워 오프 도메인은 중앙 처리 장치(11), 전력 관리 유닛(13), 메모리 장치(14), 주변 장치(15), 및 시스템 인터커넥터(16)를 포함할 수 있다.
중앙 처리 장치(11)는 일반 모드에서 상시 동작 유닛(130)으로부터 감지된 입력 정보를 수신할 수 있다. 중앙 처리 장치(11)는 입력 정보를 기반으로, 데이터 연산 동작을 수행할지, 절전 모드로 전환할지 판단할 수 있다. 즉, 중앙 처리 장치(11)는 데이터 연산 동작이 필요한지 또는 입력 정보가 의미 있는지 판단할 수 있다.
상시 동작 유닛(12)은 절전 모드에서 일반 모드로 전환하는 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상시 동작 유닛(12)은 웨이크업(wake-up) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 동작은 절전 모드에서 일반 모드로 모드를 전환하는 동작을 가리킬 수 있다. 웨이크업 동작은 상시 동작 유닛(12)이 웨이크업 신호를 전력 관리 유닛(13)에게 전송하는 동작을 포함할 수 있다. 상시 동작 유닛(12)은 주기적으로 미리 정해진 시간마다 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 또는 상시 동작 유닛(12)은 외부 입력에 응답하여, 웨이크업 동작을 수행할 수 있다.
상시 동작 유닛(12)은 절전 모드에서 외부 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상시 동작 유닛(12)은 파이(PHY) 및 링크(LINK)를 포함할 수 있다. 상시 동작 유닛(12)의 파이는 외부로부터 신호 또는 데이터를 송수신할 수 있다. 상시 동작 유닛(12)의 링크는 수신한 신호 또는 데이터를 기반으로 입력 정보를 생성하고, 미리 정해진 프로토콜에 따라 입력 정보를 중앙 처리 장치(11)에게 전송할 수 있다.
상시 동작 유닛(12)은 중앙 처리 장치(11)에게 입력 정보를 전송하기 위해서, 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 즉, 절전 모드에서 파워 오프 된 중앙 처리 장치(11)를 파워 온 시키기 위해서 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 일반 모드로 전환하기 위해서, 상시 동작 유닛(12)은 전력 관리 유닛(13)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다.
상시 동작 유닛(12)은 절전 모드 및 일반 모드 모두에서 파워 온 될 수 있다. 즉, 상시 동작 유닛(12)은 파워 온 도메인(17)에 포함될 수 있다.
전력 관리 유닛(13)은 SoC(10)에 포함된 유닛들 또는 장치들에 대한 전력을 제공 및 관리(또는 제어)할 수 있다. 전력 관리 유닛(13)은 상시 동작 유닛(12)으로부터 수신한 웨이크업 신호에 응답하여, 파워 오프 도메인에 포함된 유닛들 또는 장치들에 전력을 제공할 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(13)은 상시 동작 유닛(12)과 함께 절전 모드에서 일반 모드로 모드를 변경할 수 있다. 웨이크업 동작은 전력 관리 유닛(13)이 웨이크업 신호에 응답하여, 파워 오프 도메인에 전력을 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
중앙 처리 장치(11)로부터 수신한 신호에 응답하여, 전력 관리 유닛(13)은 일반 모드에서 절전 모드로 모드를 전환할 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(13)은 슬립(sleep) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 슬립 동작은 일반 모드에서 절전 모드로 모드를 전환하는 동작을 가리킬 수 있다. 전력 관리 유닛(13)은 파워 오프 도메인에 전력을 제공하지 않을 수 있다. 전력 관리 유닛(13)은 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다.
메모리 장치(14)는 중앙 처리 장치(11)로부터 수신된 신호들에 응답하여 데이터를 저장하거나 또는 저장된 데이터를 중앙 처리 장치(11)로 제공할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 메모리 장치(14)는 SRAM(Static Random Access Memory) 장치 일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리 장치(14)는 절전 모드에서 파워 오프될 수 있다.
주변 장치(15)는 전력 관리 유닛(13)으로부터 제공된 전력을 사용하여 다양한 기능을 수행하도록 구성된 장치일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 주변 장치(15)는 모뎀(MODEM; MOdulator and DEModulator), GPU(Graphics Processing Unit), 입출력 처리부, 표시부, 터치 입력 장치, 오디오 처리부, 통신 시스템 등과 같은 별도의 하드웨어 장치들일 수 있다. 주변 장치(15)는 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다.
시스템 인터커넥터(16)는 복수의 유닛들 또는 장치들과 연결되어, 데이터 또는 신호를 전송하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 시스템 인터커넥터(16)는 중앙 처리 장치(11), 상시 동작 유닛(12), 전력 관리 유닛(13), 메모리 장치(14), 및 주변 장치(15)와 연결될 수 있다. 시스템 인터커넥터(16)는 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 시스템 인터커넥터(16)는 시스템 버스 또는 네트워크 온 칩으로 구현될 수 있으나, 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술된 바와 같이, 상시 동작 유닛(12)은 절전 모드에서 외부 입력에 응답하여, 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 중앙 처리 장치(11)는 상시 동작 유닛(12)으로부터 수신한 입력 정보에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 데이터 연산 동작이 필요한 경우, 중앙 처리 장치(11)는 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다. 반면에, 데이터 연산 동작이 필요하지 않은 경우, 중앙 처리 장치(11)는 슬립 요청을 전력 관리 유닛(13)에게 전송할 수 있다.
입력 정보가 데이터 연산 동작을 필요로 하지 않는 경우, SoC(10)는 절전 모드에서 일반 모드로 전환 후에, 데이터 연산 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이후에, SoC(10)는 일반 모드에서 다시 절전 모드로 전환할 수 있다. 즉, SoC(10)는 단순히 입력 정보에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판단하기 위해서, 절전 모드에서 일반 모드로 전환될 수 있다. 이로 인하여, SoC(10)의 소비 전력이 증가할 수 있다.
도 2는 도 1의 SoC의 동작을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, S11 단계에서, SoC(10)는 절전 모드에서 외부 입력을 감지하였는지 판별할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 외부 입력은 중앙 처리 장치(11)의 데이터 연산 동작을 필요로 할 수 있다. 또는 외부 입력은 중앙 처리 장치(11)의 데이터 연산 동작을 필요로 하지 않을 수 있다.
S11 단계의 판별 결과에 따라, 외부 입력을 감지한 것으로 판별된 경우, SoC(10)는 S12 단계를 수행한다. 외부 입력을 감지하지 않은 것으로 판별된 경우, SoC(10)는 S11 단계를 수행한다.
S12 단계에서, SoC(10)는 절전 모드에서 일반 모드로 전환할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 상시 동작 유닛(12)은 외부 입력을 감지하여, 입력 정보를 생성하고, 전력 관리 유닛(13)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 전력 관리 유닛(13)은 웨이크업 신호에 응답하여, 파워 오프 도메인에 전력을 제공할 수 있다.
S13 단계에서, SoC(10)는 외부 입력이 유의미한지 판단할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 장치(11)는 상시 동작 유닛(12)으로부터 입력 정보를 수신할 수 있다. 중앙 처리 장치(11)는 입력 정보를 기반으로, 데이터 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 판별 결과에 따라, 데이터 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, SoC(10)는 S14 단계를 수행한다. 데이터 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, SoC(10)는 S15 단계를 수행한다.
S14 단계에서, SoC(10)는 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 장치(11)는 입력 정보에 대응하는 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다.
데이터 연산 동작을 수행한 후에, 중앙 처리 장치(11)는 미리 정해진 조건에 만족하는 경우, 전력 관리 유닛(13)으로 슬립 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 조건은 일정 시간 동안 중앙 처리 장치(11)가 동작을 수행하지 않는 경우를 포함할 수 있다. 슬립 정보는 슬립 요청, 즉, 일반 모드에서 절전 모드로 전환 요청을 포함할 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해서, SoC(10)는 일반 모드에서 절전 모드로 전환할 수 있다.
S15 단계에서, SoC(10)는 일반 모드에서 절전 모드로 전환할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전력 관리 유닛(13)은 중앙 처리 장치(11)의 슬립 요청에 응답하여, 파워 오프 도메인에 전력을 제공하지 않을 수 있다.
상술된 바와 같이, SoC(10)는 절전 모드에서 외부 입력을 감지한 경우, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(11)의 연산 동작을 필요로 하는지 판단하기 위해서 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 이로 인하여, SoC(10)는 중앙 처리 장치(11)의 연산 동작이 필요하지 않은 경우에도 절전 모드에서 일반 모드로 전환할 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해서, 절전 모드에서 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(11)의 연산 동작을 필요로 하는지 판단 동작을 수행하는 방법을 이하의 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)을 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, SoC(100)는 중앙 처리 장치(110), 저전력 처리 장치(120), 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 시스템 인터커넥터(170a) 및 저전력 버스(170b)를 포함할 수 있다.
SoC(100)는 다양한 동작 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, SoC(100)는 일반 모드, 기본 절전 모드, 및 지능형 절전 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
일반 모드는 도 1에서 설명하였으므로, 상세한 설명은 생략된다. 기본 절전 모드는 도 1의 SoC(10)와 유사하게 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판별하기 위해서 기본 절전 모드에서 일반 모드로 전환이 필요한 모드일 수 있다. 반면에, 지능형 절전 모드는 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판별하기 위해서 일반 모드로 전환이 필요하지 않은 모드일 수 있다. 즉, 지능형 절전 모드에서 SoC(100)는 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판별하거나 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 외부 입력 판별 동작은, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 여부를 판별하는 동작을 가리킬 수 있다.
SoC(100)는 SoC(100)를 포함하는 전자 장치(미도시)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, SoC(100)는 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하도록 구성된 애플리케이션 프로세서(AP; Application Processor)일 수 있다. SoC(100)는 전자 장치에서 실행되는 운영 체제, 프로그램 또는 애플리케이션을 실행할 수 있다.
중앙 처리 장치(110)는 전자 장치에서 수행되는 다양한 연산을 수행하고, 데이터를 처리할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 시스템 인터커넥터(170a)를 통해 다른 유닛들(예를 들어, 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140)) 또는 장치들(예를 들어, 메모리 장치(150), 주변 장치(160))과 통신할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 중앙 처리 장치(110)는 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다.
기본 절전 모드에서 일반 모드로 전환된 경우, 중앙 처리 장치(110)는 상시 동작 유닛(130)으로부터 입력 정보를 수신할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 입력 정보를 기반으로, 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 외부 입력에 대한 데이터 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 전력 관리 유닛(140)에게 슬립 요청을 포함하는 슬립 정보를 전송할 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 지능형 절전 모드에서 입력 정보를 기반으로 데이터 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 저전력 처리 장치(120)는 지능형 절전 모드에서 상시 동작 유닛(130)으로부터 감지된 입력 정보를 수신할 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 수신한 입력 정보를 기반으로, 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 판별 결과를 기반으로 웨이크업 정보를 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하다고 판별한 경우, 웨이크업 요청을 포함하는 웨이크업 정보를 저전력 버스(170b)를 통해 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다. 반면에, 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하지 않다고 판별한 경우, 지능형 절전 모드 유지 요청을 포함하는 웨이크업 정보를 저전력 버스(170b)를 통해 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 저전력 처리 장치(120)는 일반 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 일반 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 전반적인 연산 동작을 수행할 수 있으므로, 중앙 처리 장치(110)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 저전력 처리 장치(120)는 일반 모드에서 동작을 수행하지 않으므로, 전력이 제공되지 않을 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 기본 절전 모드에서 파워 오프될 수 있다. 예를 들어, 기본 절전 모드에서, 도 1의 SoC(10)와 유사하게, 상시 동작 유닛(130)만 파워 온 도메인에 포함되고, 저전력 처리 장치(120)는 파워 오프 도메인에 포함될 수 있다. 따라서 저전력 처리 장치(120)는 기본 절전 모드에서 외부 입력 판별 동작을 수행하지 않을 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 지능형 절전 모드에서 파워 온 될 수 있다. 지능형 절전 모드에서, 상시 동작 유닛(130) 및 저전력 처리 장치(120) 모두가 파워 온 도메인에 포함될 수 있다. 따라서 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)에 비해 크기가 작고, 전력 소모가 작으며, 저속 연산을 수행하고(또는 제공되는 주파수가 낮고), 특정 연산 동작만을 수행할 수 있다. 예를 들어, 특정 연산 동작은 외부 입력 판별 동작을 가리킬 수 있다.
즉, 저전력 처리 장치(120)는 특정 연산 동작을 수행하도록 구현될 수 있다. 따라서, 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)에 비해 특정 연산 동작에 대해서 효율적으로 처리할 수 있다. 예를 들어, 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)보다 특정 연산 동작을 더 빠르게 처리할 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110)보다 적은 자원만으로 특정 연산 동작을 처리할 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 중앙 처리 장치(110) 보다 적은 전력을 소모하여 특정 연산 동작을 처리할 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 저전력 처리 장치(120)는 참조 테이블을 포함할 수 있다. 참조 테이블은 복수의 입력 및, 복수의 입력들 중 각각에 대응하는 관련 정보를 포함할 수 있다. 관련 정보는 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 여부에 대한 정보를 가리킬 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 수신한 외부 입력과 참조 테이블을 비교하여, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행함에 있어서, 메모리 장치(150) 또는 주변 장치(160)를 사용할 수 있다. 이러한 경우, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작 외에 다른 동작들을 수행하도록 구현될 수 있다. 다른 동작들은 메모리 장치(150) 또는 주변 장치(160)를 사용함에 있어서 필요한 동작을 가리킬 수 있다.
저전력 처리 장치(120)는 시스템 인터커넥터(170a)와 연결되지 않을 수 있다. 시스템 인터커넥터(170a)는 전력 소모가 크므로, 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 상시 동작 유닛(130)과 저전력 버스(170b)를 통해서 직접 연결될 수 있다. 즉, 저전력 처리 장치(120)는 SoC(100)에서 다른 유닛들 또는 장치들과 저전력 버스(170b)를 통해서 통신할 수 있다.
상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드에서 일반 모드로 모드를 전환하는 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상시 동작 유닛(130)은 웨이크업(wake-up) 동작을 수행할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 주기적으로 미리 정해진 시간마다 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 또는 상시 동작 유닛(130)은 외부 입력에 응답하여, 웨이크업 동작을 수행할 수 있다.
상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드에서 외부 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상시 동작 유닛(130)은 파이(PHY) 및 링크(LINK)를 포함할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)의 파이는 외부로부터 신호 또는 데이터를 송수신할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)의 링크는 수신한 신호 또는 데이터를 기반으로 입력 정보를 생성하고, 미리 정해진 프로토콜에 따라 입력 정보를 중앙 처리 장치(110) 또는 저전력 처리 장치(120)에게 전송할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 시스템 인터커넥터(170a)를 통해 중앙 처리 장치(110)에게 전송할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 저전력 버스(170b)를 통해 중앙 처리 장치(110)에게 전송할 수 있다.
상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드에서 중앙 처리 장치(110)에게 입력 정보를 전송하기 위해서, 전력 관리 유닛(140)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)의 웨이크업 동작에 따라 중앙 처리 장치(110)가 파워 온 된 후에, 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 중앙 처리 장치(110)에게 전송할 수 있다.
상시 동작 유닛(130)은 지능형 절전 모드에서 저전력 처리 장치(120)로부터 수신한 웨이크업 정보에 응답하여, 전력 관리 유닛(140)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 상시 동작 유닛(130)은 저전력 처리 장치(120)로부터 웨이크업 정보를 수신할 수 있다. 웨이크업 정보가 웨이크업 요청을 포함하는 경우, 상시 동작 유닛(130)은 웨이크업 신호를 전력 관리 유닛(140)에게 전송할 수 있다. 웨이크업 정보가 지능형 절전 모드 유지 요청을 포함하는 경우, 상시 동작 유닛(130)은 웨이크업 신호를 전력 관리 유닛(140)에게 전송하지 않을 수 있다.
상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드, 지능형 절전 모드 및 일반 모드 모두에서 파워 온 될 수 있다. 즉, 상시 동작 유닛(130)은 파워 온 도메인에 포함될 수 있다.
전력 관리 유닛(140)은 SoC(100)에 포함된 유닛들 또는 장치들에 대한 전력을 제공 및 관리(또는 제어)할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 상시 동작 유닛(130)으로부터 수신된 웨이크업 신호에 응답하여, 파워 오프 도메인에 포함된 유닛들 또는 장치들에 전력을 제공할 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(140)은 상시 동작 유닛(130)과 함께 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드에서 일반 모드로 모드를 변경할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 전력 관리 유닛(140)은 중앙 처리 장치(110)로부터 수신된 신호에 응답하여, 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드에서 일반 모드로 모드를 변경할 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해서, 전력 관리 유닛(140)은 파워 오프 도메인에 전력을 제공하지 않을 수 있다.
메모리 장치(150)는 중앙 처리 장치(110)로부터 수신된 신호들에 응답하여 데이터를 저장하거나 또는 저장된 데이터를 중앙 처리 장치(110)로 제공할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 메모리 장치(150)는 SRAM(Static Random Access Memory) 장치 일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리 장치(150)는 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다.
주변 장치(160)는 전력 관리 유닛(140)으로부터 제공된 전력을 사용하여 다양한 기능을 수행하도록 구성된 장치일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 주변 장치(160)는 모뎀(MODEM; MOdulator and DEModulator), GPU(Graphics Processing Unit), 입출력 처리부, 표시부, 터치 입력 장치, 오디오 처리부, 통신 시스템 등과 같은 별도의 하드웨어 장치들일 수 있다. 주변 장치(160)는 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다.
시스템 인터커넥터(170a)는 복수의 유닛들 또는 장치들이 연결되어, 데이터 또는 신호를 전송하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 시스템 인터커넥터(170a)는 중앙 처리 장치(110), 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 및 주변 장치(160)와 연결될 수 있다. 시스템 인터커넥터(170a)는 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 시스템 인터커넥터(170a)는 시스템 버스 또는 네트워크 온 칩으로 구현될 수 있으나, 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
저전력 버스(170b)는 저전력 처리 장치(120) 및 상시 동작 유닛(130)에 연결되어, 데이터 또는 신호를 전송하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 지능형 절전 모드에서 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 저전력 버스(170b)를 통해 저전력 처리 장치(120)에게 전송할 수 있다. 지능형 절전 모드에서 저전력 처리 장치(120)는 웨이크업 정보를 저전력 버스(170b)를 통해 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 저전력 버스(170b)는 일반 모드 및 기본 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 저전력 버스(170b)는 지능형 절전 모드에서 파워 온 될 수 있다. 즉, 지능형 절전 모드에서, 파워 온 도메인 내에 유닛들 또는 장치들은 저전력 버스(170b)를 통해 통신할 수 있다.
상술된 바와 같이, 전력 소모를 줄이기 위해서, SoC(100)는 일반 모드에서 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드로 전환할 수 있다. 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 상시 동작 유닛(130)은 외부의 입력을 감지할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 감지한 외부 입력을 기반으로 입력 정보를 생성할 수 있다. 지능형 절전 모드에서, 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 저전력 처리 장치(120)에게 전송할 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 입력 정보를 기반으로, 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 이와 같이, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 판별하기 위해서, 일반 모드로 전환하지 않을 수 있다. 따라서, 전력 소모는 감소될 수 있다.
도 4는 도 3의 SoC의 동작을 보여주는 순서도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 지능형 절전 모드에서 SoC의 동작이 설명된다. S110 단계에서, SoC(100)는 외부 입력을 감지하였는지 판별할 수 있다.
판별 결과에 따라, 외부 입력을 감지한 것으로 판별된 경우, SoC(100)는 S120 단계를 수행한다. 외부 입력을 감지하지 않은 것으로 판별된 경우, SoC(100)는 110 단계를 수행한다.
S120 단계에서, SoC(100)는 외부 입력이 유의미한지 판단할 수 있다. 예를 들어, 저전력 처리 장치(120)는 상시 동작 유닛(130)으로부터 입력 정보를 수신할 수 있다. 입력 정보는 상시 동작 유닛(130)이 수신한 외부 입력을 기반으로 생성될 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 입력 정보를 기반으로, 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
판별 결과에 따라, 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, SoC(100)는 S130 단계를 수행한다. 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, SoC(100)는 S110 단계를 수행한다.
즉, 지능형 절전 모드에서, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, SoC(100)는 일반 모드로 전환하지 않고 계속 지능형 절전 모드로 유지할 수 있다. 이로 인해, 지능형 절전 모드에서 일반 모드로 전환 시 발생되는 전력 소모를 방지할 수 있다.
S130 단계에서, SoC(100)는 지능형 절전 모드에서 일반 모드로 전환할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 저전력 처리 장치(120)는 웨이크업 요청을 포함하는 웨이크업 정보를 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 수신한 웨이크업 정보에 응답하여, 전력 관리 유닛(140)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 웨이크업 신호에 응답하여, 파워 오프 도메인에 전력을 제공할 수 있다.
S140 단계에서, SoC(10)는 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 장치(110)는 입력 정보에 대응하는 데이터 연산 동작을 수행할 수 있다.
중앙 처리 장치(110)는 데이터 연산 동작을 수행한 후에, 미리 정해진 조건에 만족하는 경우, 전력 관리 유닛(140)에 슬립 정보를 전송할 수 있다. 즉, SoC(100)는 일반 모드에서 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드로 전환할 수 있다. 일반 모드에서 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드로 전환 시, 중앙 처리 장치(110)는 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드 중 하나를 선택할 수 있다.
예를 들어, 슬립 정보는 슬립 요청(일반 모드에서 기본 절전 모드 또는 지능형절전 모드로 전환 요청) 및 어느 절전 모드로 전환할지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 어느 절전 모드로 전환할지에 대한 정보는 기본 절전 모드 또는 지능형 절전 모드 중 하나를 선택한 정보를 가리킬 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템-온-칩(SoC; System-on-Chip)을 보여주는 블록도이다. 도 3 및 도 5a를 참조하면, SoC(100)는 중앙 처리 장치(110), 저전력 처리 장치(120), 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150) 주변 장치(160), 시스템 인터커넥터(170a) 및 저전력 버스(170b)를 포함할 수 있다. SoC(100)의 구성요소들 및 기능에 대하여 도 3에서 상술하였으므로, 상세한 설명은 생략된다.
일반 모드에서 파워 오프 도메인(180)은 저전력 처리 장치(120) 및 저전력 버스(170b)를 포함할 수 있다. 일반 모드에서 파워 온 도메인은 파워 오프 도메인을 제외한 나머지 유닛들, 장치들 및 시스템 인터커넥터(170a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일반 모드에서 파워 온 도메인은 중앙 처리 장치(110), 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 및 시스템 인터커넥터(170a)를 포함할 수 있다.
일반 모드에서 전력 관리 유닛(140)은 저전력 처리 장치(120) 및 저전력 버스(170b)에 전력을 제공하지 않을 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 저전력 처리 장치(120) 및 저전력 버스(170b)를 제외한 나머지 유닛들, 장치들, 및 시스템 인터커넥터(170a)에 전력을 제공할 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(140)은 중앙 처리 장치(110), 상시 동작 유닛(130), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 및 시스템 인터커넥터(170a)에 전력을 제공할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 일반 모드에서도 저전력 처리 장치(120)가 파워 온 되고, 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 지능형 절전 모드와 같이, 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
우선, 저전력 처리 장치(120)가 일반 모드에서 외부 입력 판별 동작을 수행하는 경우, SoC(100)의 성능을 하락시킬 수 있다. 중앙 처리 장치(110) 또한 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 고속 연산이 가능하므로, 저전력 처리 장치(120) 보다 빠르게 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 저전력 처리 장치(120)가 판별 동작을 수행하는 경우, 저전력 처리 장치(120)의 저속 연산으로 인하여, 외부 입력이 수신된 이후에 중앙 처리 장치(110)의 데이터 연산 동작까지의 레이턴시가 증가할 수 있다. 이로 인하여, SoC(100)의 전체 성능이 하락할 수 있다.
저전력 처리 장치(120)가 외부 입력 판별 동작 외에 다른 연산 동작을 수행할 수도 있다. 이 경우, 저전력 처리 장치(120)는 다른 연산 동작을 수행하기 위하여 사이즈가 커지고, 전력 소모가 증가할 수 있다. 예를 들어, 저전력 처리 장치(120)는 한정된 연산 동작만을 수행하도록 구현된 경우, 사이즈가 작고, 적은 전력을 소비할 수 있다. 한정된 연산 동작은 외부 입력 판별 동작, 입력 정보를 수신하고, 웨이크업 정보를 전송하는 등의 웨이크업 동작과 관련된 동작을 가리킬 수 있다. 반면에, 저전력 처리 장치(120)가 일반 모드에서 다양한 연산 동작을 수행하도록 구현된 경우, 지능형 절전 모드에서 중앙 처리 장치(110)만큼 큰 전력을 소모할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 중앙 처리 장치(110)와 저전력 처리 장치(120)가 일반 모드에서 동시에 동작을 수행할 수도 있다. 중앙 처리 장치(110) 및 저전력 처리 장치(120)가 다른 유닛들 및 장치들을 공유하므로, 이로 인하여 발생하는 문제들(예를 들어, 캐시 일관성(cache coherence))이 발생할 수 있다. 또한 이를 해결하기 위하여 SoC(100) 내에 추가적인 구성들을 필요로 하거나, 저전력 처리 장치(120)에서 보다 다양한 연산 동작이 요구될 수 있다. 이 또한 저전력 처리 장치(120)의 전력 소모 또는 SoC(100)의 전체 전력 소모가 증가할 수 있다.
따라서, 중앙 처리 장치(110)는 일반 모드에서 파워 온 되고, 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 반면에, 저전력 처리 장치(120)는 일반 모드에서 파워 오프 되고, 지능형 절전 모드에서 파워 온 될 수 있다. 즉, 중앙 처리 장치(110) 및 저전력 처리 장치(120)는 배타적으로 동작할 수 있다. SoC(100)는 물리적으로 상이한 두 개의 처리 장치들(중앙 처리 장치(110), 저전력 처리 장치(120))을 포함할 수 있다. 하지만, 중앙 처리 장치(110) 및 저전력 처리 장치(120)가 동시에 동작을 수행하지 않으므로, 하나의 프로세서 코어처럼 동작을 수행할 수 있다.
도 3및 도 5b를 참조하면, 기본 절전 모드에서 파워 온 도메인(190a)은 상시 동작 유닛을 포함할 수 있다. 기본 절전 모드에서 파워 오프 도메인은 중앙 처리 장치(110), 저전력 처리 장치(120), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 시스템 인터커넥터(170a), 및 저전력 버스(170b)를 포함할 수 있다.
즉, 기본 절전 모드에서 전력 관리 유닛(140)은 상시 동작 유닛(130)에만 전력을 제공할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 파워 온 도메인(190a)을 제외한 나머지 유닛들, 장치들, 및 버스들에 전력을 제공하지 않을 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(140)은 중앙 처리 장치(110), 저전력 처리 장치(120), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 시스템 인터커넥터(170a), 및 저전력 버스(170b)에 전력을 제공하지 않을 수 있다.
저전력 처리 장치(120) 및 저전력 버스(170b)는 기본 절전 모드에서 파워 오프 될 수 있다. 즉, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행하지 않을 수 있다. 대신에, 기본 절전 모드에서 일반 모드로 전환하고, 중앙 처리 장치(110)가 직접 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
즉, 도 2의 순서도와 같이, 상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드로 설정된 경우 외부 입력을 감지하고 입력 정보를 저전력 처리 장치(120)에 전송하지 않을 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 외부 입력을 감지한 경우, 전력 관리 유닛(140)에 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 웨이크업 신호에 응답하여 기본 절전 모드를 일반 모드로 전환할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)는 상시 동작 유닛(130)으로부터 입력 정보를 수신하여, 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 중앙 처리 장치(110)는 연산 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이, SoC(100)는 지능형 절전 모드뿐만 아니라 기본 절전 모드를 제공할 수 있다. SoC(100)를 포함하는 전자 장치, 또는 SoC(100)와 같은 전자 장치 내의 다른 구성요소들이 지능형 절전 모드를 지원하지 않는 경우를 대비할 수 있다. 종래의 SoC와 호환성을 유지하기 위해, SoC(100)는 기본 절전 모드를 제공할 수 있다.
도 3 및 도 5c를 참조하면, 지능형 절전 모드에서 파워 온 도메인(190b)은 저전력 처리 장치(120), 상시 동작 유닛(130), 및 저전력 버스(170b)를 포함할 수 있다. 지능형 절전 모드에서 파워 오프 도메인은 중앙 처리 장치(110), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 및 시스템 인터커넥터(170a)를 포함할 수 있다.
지능형 절전 모드에서 전력 관리 유닛(140)은 저전력 처리 장치(120), 상시 동작 유닛(130), 및 저전력 버스(170b)에 전력을 제공할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 파워 온 도메인(190b)을 제외한 나머지 유닛들, 장치들, 및 시스템 인터커넥터에 전력을 제공하지 않을 수 있다. 즉, 전력 관리 유닛(140)은 중앙 처리 장치(110), 전력 관리 유닛(140), 메모리 장치(150), 주변 장치(160), 및 시스템 인터커넥터(170a)에 전력을 제공하지 않을 수 있다.
기본 절전 모드와 달리, 저전력 처리 장치(120)는 지능형 절전 모드에서 파워 온 될 수 있다. 즉, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 즉, 도 4의 순서도와 같이, 일반 모드로 전환되지 않고 지능형 절전 모드를 유지하면서, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다. 이로 인하여, 지능형 절전 모드의 지속 시간이 증가함에 따라, 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 6은 도 3의 중앙 처리 장치 및 저전력 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, SoC(100)는 다양한 동작 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, SoC(100)는 일반 모드, 기본 절전 모드, 및 지능형 절전 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
일반 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 연산 동작을 수행하며, SoC(100)내의 대부분의 유닛들 및 장치들이 파워 온 된 상태이며, 소모 전력이 클 수 있다. 절전 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 연산 동작을 수행하지 아니하며, 파워 온 도메인을 제외한 장치들, 유닛들 및 시스템 인터커넥터는 파워 오프 된 상태이며, 소모 전력이 상대적으로 일반 모드보다 작을 수 있다. 절전 모드는 기본 절전 모드와 지능형 절전 모드를 포함할 수 있다. 기본 절전 모드에서, 저전력 처리 장치(120)는 파워 오프 되며, 외부 입력 판별 동작을 수행하지 않을 수 없다. 지능형 절전 모드에서, 저전력 처리 장치(120)는 파워 온 되며, 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있다.
즉, 일반 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 파워 온 되며, 저전력 처리 장치(120)는 파워 오프 될 수 있다. 기본 절전 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 파워 오프 되며, 저전력 처리 장치(120)는 파워 오프 될 수 있다. 지능형 절전 모드에서, 중앙 처리 장치(110)는 파워 오프 되며, 저전력 처리 장치(120)는 파워 온 될 수 있다. 다시 말해서, 중앙 처리 장치(110)는 일반 모드와 절전 모드를 나누는 기준이 될 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 기본 절전 모드와 지능형 절전 모드를 나누는 기준이 될 수 있다.
상술된 바와 같이, 종래의 SoC와 비교하여, 본 발명의 실시 예에 따른 SoC(100)는 중앙 처리 장치(110) 및 저전력 처리 장치(120)를 포함하는 프로세싱 유닛(Processing Unit)을 포함할 수 있다. 중앙 처리 장치(110) 및 저전력 처리 장치(120)는 하나의 프로세싱 유닛이지만, 모드에 따라 배타적으로 동작할 수 있다.
도 7은 도 3의 SoC의 동작으로 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 3 및 도 7을 참조하면, S1100 단계에서, 상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드 및 지능형 절전 모드에서, 외부 입력을 감지하였는지 판별할 수 있다. 판별 결과에 따라, 은 외부 입력을 감지한 것으로 판별된 경우, 상시 동작 유닛(130)은 S1200 단계를 수행한다. 외부 입력을 감지하지 않은 것으로 판별된 경우, 상시 동작 유닛(130)은 S1100 단계를 수행한다.
S1200 단계에서, 상시 동작 유닛(130)은 현재 절전 모드가 지능형 절전 모드 인지 판별할 수 있다. 판별 결과에 따라, 현재 절전 모드가 지능형 절전 모드로 판별된 경우, 상시 동작 유닛(130)은 S1300 단계를 수행한다. 현재 절전 모드가 기본 절전 모드로 판별된 경우, 상시 동작 유닛(130)은 S1700 단계를 수행한다. 즉, 상시 동작 유닛(130)은 저전력 처리 장치(120)에게 입력 정보를 전송하지 않을 수 있다. 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행하지 않을 수 있다.
S1300 단계에서, 상시 동작 유닛(130)은 입력 정보를 저전력 처리 장치(120)에게 전송할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 상시 동작 유닛(130)은 외부로부터 신호 또는 데이터를 수신하고, 수신한 신호 또는 데이터를 기반으로 입력 정보를 생성할 수 있다. 상시 동작 유닛(130)은 생성한 입력 정보를 미리 정해진 프로토콜에 따라 저전력 처리 장치(120)에게 전송할 수 있다.
S1400 단계에서, 저전력 처리 장치(120)는 수신한 입력 정보를 기반으로, 유의미한 입력인지 판별할 수 있다. 즉, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력에 대한 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한지 판별할 수 있다. 지능형 절전 모드에서, 저전력 처리 장치(120)는 외부 입력 판별 동작을 수행할 수 있으므로, 이를 위하여 일반 모드로 전환하지 않을 수 있다. 따라서 SoC(100)의 전력 소모를 줄일 수 있다.
S1500 단계에서, 저전력 처리 장치(120)는 웨이크업 정보를 상시 동작 유닛(130)에게 전송할 수 있다. S1400 단계의 판별 결과에 따라, 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요하다가 판별된 경우, 웨이크업 정보는 웨이크업 요청을 가리킬 수 있다. 중앙 처리 장치(110) 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 웨이크업 정보는 지능형 절전 모드 유지 요청을 가리킬 수 있다.
S1600 단계에서, 상시 동작 유닛(130)은 웨이크업 정보가 웨이크업 요청을 가리키는지 판별할 수 있다. 판별 결과에 따라, 웨이크업 정보가 웨이크업 요청을 가리키는 경우, 상시 동작 유닛(130)은 S1700 단계를 수행한다. 웨이크업 정보가 웨이크업 요청을 가리키지 않는 경우, 즉 웨이크업 정보가 지능형 절전 모드 유지 요청을 가리키는 경우, 상시 동작 유닛(130)은 웨이크업 신호를 전송하지 않을 수 있다.
S1700 단계에서, 상시 동작 유닛(130)은 전력 관리 유닛(140)에게 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상시 동작 유닛(130)은 기본 절전 모드에서 외부 입력 판별 동작을 수행하지 않고, 웨이크업 신호를 전송할 수 있다. 또는, 지능형 절전 모드에서 저전력 처리 장치(120)가 외부 입력 판별 동작을 수행 후, 상시 동작 유닛(130)은 중앙 처리 장치(110)의 연산 동작이 필요한 경우, 웨이크업 신호를 전송할 수 있다.
S1800 단계에서, 전력 관리 유닛(140)은 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 유닛(140)은 상시 동작 유닛(130)으로부터 수신한 웨이크업 신호에 응답하여, 웨이크업 동작을 수행할 수 있다. 전력 관리 유닛(140)은 파워 오프 도메인에 전력을 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 8은 본 발명에 따른 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 전자 장치(1000)는 SoC(1100), 터치 패널(1200), 터치 구동 회로(1202), 디스플레이 패널(1300), 디스플레이 구동 회로(1302), 시스템 메모리(1400), 스토리지 장치(1500), 오디오 처리기(1600), 통신 블록(1700), 이미지 처리기(1800)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전자 장치(1000)는 이동식 통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Media Player), 디지털 카메라, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 웨어러블(Wearable) 장치 등과 같은 다양한 전자 장치 중 하나일 수 있다.
SoC(1100)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. SoC(1100)는 전자 장치(1000)의 구성 요소들의 동작들을 제어/관리할 수 있다. SoC(1100)는 전자 장치(1000)를 동작 시키기 위해 다양한 연산을 처리할 수 있다. 예시적으로, SoC(1100)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 전력 소모를 감소되도록 구성될 수 있다.
터치 패널(1200)은 터치 구동 회로(1202)의 제어에 따라 사용자로부터의 터치 입력을 감지하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 패널(1300)은 디스플레이 구동 회로(1302)의 제어에 따라 영상 정보를 표시하도록 구성될 수 있다.
시스템 메모리(1400)는 전자 장치(1000)의 동작에 이용되는 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 시스템 메모리(1400)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 및/또는 PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
스토리지 장치(1500)는 전원 공급에 관계없이 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 스토리지 장치(1500)는 플래시 메모리, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM 등과 같은 다양한 불휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 스토리지 장치(1500)는 전자 장치(1000)의 내장 메모리 및/또는 착탈식 메모리를 포함할 수 있다.
오디오 처리기(1600)는 오디오 신호 처리기(1610)를 이용하여 오디오 신호를 처리할 수 있다. 오디오 처리기(1600)는 마이크(1620)를 통해 오디오 입력을 수신하거나, 스피커(1630)를 통해 오디오 출력을 제공할 수 있다.
통신 블록(1700)은 안테나(1710)를 통해 외부 장치/시스템과 신호를 교환할 수 있다. 통신 블록(1700)의 송수신기(1720) 및 MODEM(Modulator/Demodulator, 1730)은 LTE(Long Term Evolution), WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multiple Access), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless Fidelity), RFID(Radio Frequency Identification) 등과 같은 다양한 무선 통신 규약 중 적어도 하나에 따라, 외부 장치/시스템과 교환되는 신호를 처리할 수 있다.
이미지 처리기(1800)는 렌즈(1810)를 통해 광을 수신할 수 있다. 이미지 처리기(1800)에 포함되는 이미지 장치(1820) 및 이미지 신호 처리기(1830)는 수신된 광에 기초하여, 외부 객체에 관한 이미지 정보를 생성할 수 있다.
상술된 바와 같이, 센서와 같은 전자 장치는 사이즈가 작고, 제한된 전력만을 소모할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 SoC를 포함하는 전자 장치는, 지능형 대기 모드에서 외부 입력 판별 동작을 수행하여, 지능형 절전 모드를 오랫동안 유지할 수 있다. 따라서 전력 소모가 감소하여, 전자 장치는 배터리를 오랫동안 사용할 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 시스템-온-칩(SoC)
110: 중앙 처리 장치
120: 저전력 처리 장치
130: 상시 동작 유닛
140: 전력 관리 유닛
150: 메모리 장치
160: 주변 장치
170a: 시스템 인터커넥터
170b: 저전력 버스

Claims (16)

  1. 제1 연산 동작을 수행하도록 구성된 중앙 처리 장치;
    제2 연산 동작을 수행하도록 구성된 저전력 처리 장치;
    외부로부터의 입력을 감지하도록 구성된 상시 동작 유닛;
    상기 중앙 처리 장치 및 상기 상시 동작 유닛 사이의 제1 통신을 제공하도록 구성된 시스템 인터커넥터;
    상기 저전력 처리 장치 및 상기 상시 동작 유닛 사이의 제2 통신을 제공하도록 구성된 저전력 버스; 및
    일반 모드에서, 상기 중앙 처리 장치, 상기 상시 동작 유닛, 및 상기 시스템 인터커넥터로 전력을 제공하고, 제1 절전 모드에서, 상기 저전력 처리 장치, 상기 저전력 버스, 및 상기 상시 동작 유닛으로 전력을 제공하도록 구성된 전력 관리 유닛을 포함하고,
    상기 제1 절전 모드에서, 상기 상시 동작 유닛은 상기 감지된 입력을 상기 저전력 버스를 통해 상기 저전력 처리 장치로 제공하고,
    상기 저전력 처리 장치는 상기 저전력 버스를 통해 수신된 상기 감지된 입력에 응답하여, 상기 중앙 처리 장치의 상기 제1 연산 동작이 필요한지 판별하고,
    상기 중앙 처리 장치의 상기 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 상기 저전력 처리 장치는 웨이크업 요청을 상기 저전력 버스를 통해 상기 상시 동작 유닛에게 전송하고, 상기 중앙 처리 장치의 상기 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 상기 제1 절전 모드 유지 요청을 상기 저전력 버스를 통해 상기 상시 동작 유닛에게 전송하는 시스템-온-칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 절전 모드에서, 상기 상시 동작 유닛은, 상기 수신한 웨이크업 요청에 응답하여, 제1 웨이크업 신호를 상기 전력 관리 유닛에게 전송하고,
    상기 전력 관리 유닛은 상기 제1 웨이크업 신호에 응답하여, 상기 제1 절전 모드를 상기 일반 모드로 전환하고, 상기 중앙 처리 장치에 전력을 제공하는 시스템-온-칩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 처리 장치가 전력을 제공받은 후에, 상기 중앙 처리 장치는 상기 감지된 입력에 대응하는 상기 제1 연산 동작을 수행하는 시스템-온-칩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 일반 모드에서, 상기 전력 관리 유닛은 상기 저전력 처리 장치 및 상기 저전력 버스로 전력을 제공하지 않고, 상기 제1 절전 모드에서, 상기 중앙 처리 장치 및 상기 시스템 인터커넥터로 전력을 제공하지 않는 시스템-온-칩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제2 절전 모드에서, 상기 전력 관리 유닛은 상기 상시 동작 유닛에게 전력을 제공하고, 상기 저전력 처리 장치로 전력을 제공하지 않고,
    상기 제2 절전 모드에서, 상기 상시 동작 유닛은 상기 감지된 입력에 응답하여, 제2 웨이크업 신호를 상기 전력 관리 유닛에게 전송하는 시스템-온-칩.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 절전 모드에서, 상기 전력 관리 유닛은 상기 중앙 처리 장치, 상기 시스템 인터커넥터, 상기 저전력 버스에 전력을 제공하지 않는 시스템-온-칩.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력 관리 유닛은 상기 제2 웨이크업 신호에 응답하여, 상기 제2 절전 모드를 상기 일반 모드로 전환하고, 상기 중앙 처리 장치로 전력을 제공하고,
    상기 중앙 처리 장치가 전력을 제공받은 후에, 상기 상시 동작 유닛은 상기 감지된 입력을 상기 시스템 인터커넥터를 통해 상기 중앙 처리 장치로 제공하고,
    상기 중앙 처리 장치는 상기 시스템 인터커넥터를 통해 수신된 상기 감지된 입력에 응답하여, 상기 제1 연산 동작이 필요한지 판별하는 시스템-온-칩.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 상기 중앙 처리 장치는 상기 감지된 입력에 대응하는 상기 제1 연산 동작을 수행하고, 상기 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 상기 중앙 처리 장치는 상기 전력 관리 유닛에 슬립 요청을 전송하는 시스템-온-칩.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬립 요청은 제1 절전 모드 또는 제2 절전 모드 중에서 하나를 가리키는 정보를 포함하는 시스템-온-칩.
  10. 외부로부터 입력을 감지하도록 구성된 상시 동작 유닛;
    제1 연산 동작을 수행하도록 구성된 중앙 처리 장치, 및 상기 중앙 처리 장치 및 상기 상시 동작 유닛 사이의 제1 통신을 제공하도록 구성된 시스템 인터커넥터를 포함하고, 일반 모드에서 파워 온 되고, 제1 절전 모드에서 파워 오프 되는 제1 도메인; 및
    제2 연산 동작을 수행하도록 구성된 저전력 처리 장치, 및 상기 저전력 처리 장치 및 상기 상시 동작 유닛 사이의 제2 통신을 제공하도록 구성된 저전력 버스를 포함하고, 상기 일반 모드에서 파워 오프 되고, 상기 제1 절전 모드에서 파워 온 되는 제2 도메인을 포함하고,
    상기 상시 동작 유닛에서 감지된 입력은 상기 일반 모드에서 상기 중앙 처리 장치에 의해 상기 제1 연산 동작이 필요한지 판별되고, 상기 제1 절전 모드에서 상기 저전력 처리 장치에 의해 상기 제1 연산 동작이 필요한지 판별되고,
    상기 제1 절전 모드에서 상기 감지된 입력에 대하여 상기 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 상기 제1 절전 모드에서 상기 일반 모드로 전환하는 시스템-온-칩.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제2 절전 모드에서, 상기 제1 도메인은 파워 오프 되고, 상기 제2 도메인은 파워 오프 되고,
    상기 제2 절전 모드에서, 상기 감지된 외부 입력에 응답하여, 상기 제2 절전 모드에서 상기 일반 모드로 전환하는 시스템-온-칩.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 상시 동작 유닛은 상기 일반 모드, 상기 제1 절전 모드, 및 상기 제2 절전 모드에서 파워 온 되는 시스템-온-칩.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 절전 모드에서 상기 감지된 입력에 대하여 상기 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 상기 제1 절전 모드를 유지하는 시스템-온-칩.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 절전 모드에서 상기 일반 모드로 전환된 후에, 상기 일반 모드에서 상기 감지된 입력에 대하여 상기 제1 연산 동작이 필요하지 않다고 판별된 경우, 상기 일반 모드에서 상기 제2 절전 모드로 전환하는 시스템-온-칩.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 감지된 입력에 대하여 상기 제1 연산 동작이 필요하다고 판별된 경우, 상기 일반 모드에서, 상기 중앙 처리 장치는 상기 감지된 입력에 대응하는 상기 제1 연산 동작을 수행하는 시스템-온-칩.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 도메인 및 상기 제2 도메인은 연결이 차단되며, 배타적으로 동작을 수행하는 시스템-온-칩.
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