TW202132944A - 鏈路狀態轉換的控制設定方法及使用此方法的電子裝置 - Google Patents

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本揭露提出一種鏈路狀態轉換方法及電子裝置。鏈路狀態轉換方法包括：設定儲存裝置的主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間，其中第一轉換前閒置時間小於等於儲存裝置的自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間；以及在重開機操作之後將主動狀態電源管理的第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。

Description

鏈路狀態轉換方法及電子裝置
本揭露是有關於一種鏈路狀態轉換方法及電子裝置，且特別是有關於一種避免鏈路狀態轉換發生問題的鏈路狀態轉換方法及電子裝置。
目前的快速非揮發性記憶體固態硬碟(Non-Volatile Memory Express Solid State Drive，NVMe SSD)大多都有支援主動狀態電源管理(Active State Power Management，ASPM)，而ASPM對於消費型筆記型電腦而言也是一個重要的功能。然而，在週邊元件互連(Peripheral Component Interconnect，PCI)規格的定義當中，ASPM是屬於硬體(即，儲存控制器)自主觸發的行為。主機不需要控制SSD的ASPM行為。ASPM讓PCIe SSD在某種情況下，能夠從工作模式通過把自身PCIe鏈路切換到低功耗模式，從而達到降低整條鏈路功耗的目的。ASPM定義的低功耗模式包括L0s和L1。L0s為進入及離開較為快速的睡眠模式，而L1則是進入及離開較慢但卻較省電的模式。
NVMe仰賴自身的逾時(Timeout)機制來決定進入L0s、L1的時機。然而，目前ASPM全仰賴NVMe自主發起的設計並不理想。若NVMe為了自身的省電需求或效能需求，而自主進入低功耗模式將會多少對系統造成影響。例如，SSD自主進入L1機制設計不良，可能導致系統喚不醒發生死亡藍屏(Blue Screen of Death，BSoD)，SSD頻繁進入L1也可能導致系統效能變差。因此，如何解決ASPM所衍生的相關問題是本領域技術人員應致力的目標。
有鑑於此，本揭露提供一種鏈路狀態轉換方法及電子裝置，避免鏈路狀態轉換發生問題。
本揭露提出一種鏈路狀態轉換方法，包括：設定儲存裝置的主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間，其中第一轉換前閒置時間小於等於儲存裝置的自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間；以及在重開機操作之後將主動狀態電源管理的第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。
本揭露提出一種電子裝置，包括處理器；以及儲存裝置，耦接到處理器。處理器設定儲存裝置的主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間，其中第一轉換前閒置時間小於等於儲存裝置的自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間；以及在重開機操作之後將主動狀態電源管理的第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。
基於上述，本揭露的鏈路狀態轉換方法及電子裝置會透過系統端將主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間設定為小於等於自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間，並將第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。如此一來，可解決ASPM全仰賴NVMe自主發起造成的問題。
圖1為根據本揭露一實施例的電子裝置的方塊圖。
請參照圖1，本揭露一實施例的電子裝置100包括處理器110及儲存裝置120耦接到處理器100。電子裝置100例如是個人電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦或其他類似裝置。處理器110例如是中央處理器、微處理器或其他類似裝置。儲存裝置120例如是固態硬碟(例如，NVMe SSD、PCIe SSD等)或其他類似裝置。
表一
APST
  ITPS ITPT
操作模式 PS0→PS3 500ms
PS1→PS3 60ms
PS2→PS3 60ms
非操作模式 PS3→PS4 3000ms
PS4 -
表一為儲存裝置120對應的APST機制的範例。快速非揮發性記憶體電源狀態PS0對應一般工作模式且PS1及PS2對應可能因系統過熱而降頻的工作模式。透過ITPS與ITPT的交互作用可讓儲存裝置120在系統下能夠在一定的時間內進入非操作模式以節省功耗。
在一實施例中，處理器110可設定儲存裝置120的主動狀態電源管理(ASPM)中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態(例如，L1或L1.2)的第一轉換前閒置時間(ITPT)，其中第一轉換前閒置時間小於等於儲存裝置120的自主電源狀態轉換(APST)中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間。在重開機操作之後，主動狀態電源管理的第一轉換前閒置時間可被套用到儲存裝置120。對應APST及ASPM的ITPT逾時參數的設定可參考以下表二來說明。
表二
  APST ASPM
  交流電模式 直流電模式
ITPS ITPT ITPT_L1 ITPT_L1.2 ITPT_L1 ITPT_L1.2
操作模式 PS0→PS3 500ms 250ms 0 180ms 0
PS1→PS3 60ms 60ms 0 60ms 0
PS2→PS3 60ms 60ms 0 60ms 0
非操作模式 PS3→PS4 3000ms 3000ms 3000ms 3000ms 3000ms
PS4 - - - - -
表二為儲存裝置120對應的APST機制及ASPM機制的範例。在一實施例中，ITPT_L1及ITPT_L1.2為操作模式下供儲存裝置120參考的PCIe鏈路狀態逾時參數。儲存裝置120必須遵循電子裝置100的系統所下的逾時參數才能進入ITPT_L1或ITPT_L1.2鏈路狀態。值得注意的是，ASPM對應的ITPT_L1不可大於APST對應的ITPT，因為鏈路狀態是操作模式下進入淺層睡眠的機制，若ASPM鏈路狀態對應的逾時參數大於APST電源狀態對應的逾時參數將會導致儲存裝置120無法進入深層睡眠。因此若系統端將ASPM的ITPT_L1誤設成大於APST的ITPT時，儲存裝置120可直接將ASPM的ITPT_L1設定成等於APST的ITPT以避免產生錯誤。ITPT_L1.2對應的逾時參數為0代表不允許儲存裝置120在PS0/PS1/PS2的電源狀態底下讓儲存裝置120進入PCIe鏈路狀態L1.2。透過本揭露的鏈路狀態轉換方法，可在不同的系統狀態下分別設定不同NVMe鏈路狀態，而不用在交流電模式或直流電模式中只遵循基本輸入輸出系統(Basic Input Output System，BIOS)的設定來統一進入PCIe鏈路狀態L1或PCIe鏈路狀態L1.2的逾時時間。
在一實施例中，處理器110可透過NVMe的取得特徵(get feature)取得當前的ITPS及ITPT狀態。當系統端要額外設定ITPS及ITPT時可透過NVMe的設定特徵(set feature)作設定。舉例來說，系統應用程式可呼叫英特爾快速儲存技術(Rapid Storage Technology，RST)應用程式建立新的ITPT_L1、ITPT_L1.2逾時參數，並當系統重開機時將新的ITPT_L1、ITPT_L1.2逾時參數套用到儲存裝置120。
圖2為根據本揭露一實施例的鏈路狀態轉換方法的流程圖。
請參照圖2，在步驟S201中，設定儲存裝置的主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間，其中第一轉換前閒置時間小於等於儲存裝置的自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間。
在步驟S202中，在重開機操作之後將主動狀態電源管理的第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。
綜上所述，本揭露的鏈路狀態轉換方法及電子裝置會透過系統端將主動狀態電源管理中從操作模式進入低功耗模式鏈路狀態的第一轉換前閒置時間設定為小於等於自主電源狀態轉換中從操作模式進入非操作模式的第二轉換前閒置時間，並將第一轉換前閒置時間套用到儲存裝置。如此一來，可解決ASPM全仰賴NVMe自主發起造成的問題。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:電子裝置 110:處理器 120:儲存無裝置 S201~S202:鏈路狀態轉換方法的步驟
圖1為根據本揭露一實施例的電子裝置的方塊圖。 圖2為根據本揭露一實施例的鏈路狀態轉換方法的流程圖。
S201~S202:鏈路狀態轉換方法的步驟

Claims (10)

  1. 一種鏈路狀態轉換方法，包括： 設定一儲存裝置的一主動狀態電源管理(Active State Power Management，ASPM)中從一操作模式進入一低功耗模式鏈路狀態的一第一轉換前閒置時間(Idle Time Prior to Transition，ITPT)，其中該第一轉換前閒置時間小於等於該儲存裝置的一自主電源狀態轉換(Autonomous Power State Transition，APST)中從該操作模式進入一非操作模式的一第二轉換前閒置時間；以及 在一重開機操作之後將該主動狀態電源管理的該第一轉換前閒置時間套用到該儲存裝置。
  2. 如請求項1所述的鏈路狀態轉換方法，其中該低功耗模式鏈路狀態包括一快速週邊元件互連(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)鏈路狀態L1及一快速週邊元件互連鏈路狀態L1.2，當該低功耗模式鏈路狀態為該快速週邊元件互連鏈路狀態L1.2時，該第二轉換前閒置時間為零。
  3. 如請求項1所述的鏈路狀態轉換方法，其中該操作模式包括一快速非揮發性記憶體(Non-Volatile Memory Express，NVMe)電源狀態(Power State)PS0、一快速非揮發性記憶體電源狀態PS1及一快速非揮發性記憶體電源狀態PS2，且該非操作模式包括一快速非揮發性記憶體電源狀態PS3及一快速非揮發性記憶體電源狀態PS4。
  4. 如請求項3所述的鏈路狀態轉換方法，其中當該操作模式為該快速非揮發性記憶體電源狀態PS0時，該第一轉換前閒置時間小於該第二轉換前閒置時間，當該操作模式為該快速非揮發性記憶體電源狀態PS1或該快速非揮發性記憶體電源狀態PS2時，該第一轉換前閒置時間等於該第二轉換前閒置時間。
  5. 如請求項1所述的鏈路狀態轉換方法，其中該主動狀態電源管理對應一交流電模式及一直流電模式。
  6. 一種電子裝置，包括： 一處理器；以及 一儲存裝置，耦接到該處理器，其中該處理器 設定一儲存裝置的一主動狀態電源管理中從一操作模式進入一低功耗模式鏈路狀態的一第一轉換前閒置時間，其中該第一轉換前閒置時間小於等於該儲存裝置的一自主電源狀態轉換中從該操作模式進入一非操作模式的一第二轉換前閒置時間；以及 在一重開機操作之後將該主動狀態電源管理的該第一轉換前閒置時間套用到該儲存裝置。
  7. 如請求項6所述的電子裝置，其中該低功耗模式鏈路狀態包括一快速週邊元件互連鏈路狀態L1及一快速週邊元件互連鏈路狀態L1.2，當該低功耗模式鏈路狀態為該快速週邊元件互連鏈路狀態L1.2時，該第二轉換前閒置時間為零。
  8. 如請求項6所述的電子裝置，其中該操作模式包括一快速非揮發性記憶體電源狀態PS0、一快速非揮發性記憶體電源狀態PS1及一快速非揮發性記憶體電源狀態PS2，且該非操作模式包括一快速非揮發性記憶體電源狀態PS3及一快速非揮發性記憶體電源狀態PS4。
  9. 如請求項8所述的電子裝置，其中當該操作模式為該快速非揮發性記憶體電源狀態PS0時，該第一轉換前閒置時間小於該第二轉換前閒置時間，當該操作模式為該快速非揮發性記憶體電源狀態PS1或該快速非揮發性記憶體電源狀態PS2時，該第一轉換前閒置時間等於該第二轉換前閒置時間。
  10. 如請求項6所述的電子裝置，其中該主動狀態電源管理對應一交流電模式及一直流電模式。
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