488136 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 發明之技術範圍 本發明係有關媒體存取控制器，而更明確而言，係有關 一万f ’用以在低封包動作期間的—閒置模式可透過放置 控制器之-或多個時脈而在一媒體存取控 節省特性。 技藝背景 、網際網路在商業化已明顯增加，爲了開發潛在的龐大客尸群。數十億元持續投資在硬體、軟體、與基本設施，以 促進此潛在市場销售。基本設施硬體包含路由器與開關， 用以透過資料網路線路而將資料封包重新傳向，俾使業者 可與客户简聯繫，反之亦然。當這些資料網路由於硬體故 障或任何其他可能原因而失敗時，客户與業者便 要。 硬體故障之-主要原因是熱。#資料傳輸速度增加時， 處理資料所需的電力量便增加。最高速微處理器具有是冷 卻風扇，以必免裝置處理大量資料而使溫度過高。然而: 其他裝置安裝，以便從網際網路或區域網路收送資料。 隨著Chgabit乙太網路，網路介面裝置目前承載明顯大甘 的資料流，而且機械冷卻方法的使用會是問題。一’電力= 省結構可透過提供更有效的功率消耗而延長這些裝 命。 3命 發明概述 在此所揭路及申請專利之本發明的一觀點係包含具有# 力即省特性之一媒體存取控制器。該控制 兒 ^ ° 接收邏 -4- 表紙張尺度剌悄國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公髮 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 口、.- -線· 488136 A7 B7 五、發明說明（2 ) 輯電路，用以接收來自一實體介面裝置的送入資料及處理 傳送給一訊框處理器的送出資料；及一傳輸邏輯電路，用 以接收訊框處理器的送出資料及處理傳送給實體介面裝置 的送出資料。一電力管理控制邏輯的操作是連接到接收邏 輯電路與傳輸邏輯電路之其中每一者，以便在一第一模式 或一第二模式控制該接收邏輯電路與該傳輸邏輯電路。電 力管理控制邏輯能以第一模式控制媒體存取控制器，以透 過停止接收與傳輸邏輯電路的實質部分操作而保存電力， 而且在一芫全電力模式的第二模式中，可透過執行接收與 傳輸邏輯電路。 圖式之簡單説明 有關本發明與優點之一完全了解，現將參考下列的描述 與附圖達成，其中： 圖1係描述一揭露具體實施例的方塊圖； 圖2係根據揭露的具體實施例而描述一般事件動作處理 的流程圖； 圖3係根據一接收事件而描述電力節省特性之一更詳細 流程圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4係根據一傳輸事件而描述電力節省特性之一更詳細 流程圖； 之 方塊圖； 圖5係描述當使用多種媒體獨立介面時的該等時脈源 圖6係根據揭露的新具體實施例而描述— RMn實施 輯閘電路圖；及 ' -5- —1" ^ 488136 A7 -------—-— _ 五、發明說明（3 ) 圖7係描述具有複數個電力節省MAC控制器的一系統方 塊圖。 發明之詳細説明 圖1係描述一 M A C控制器1 〇 〇與一般介面連接到一訊框 處理器（FP)1〇2及一實體（PHY)介面丨〇4的一般方塊圖。 MAC控制器1〇〇可處理在FP 102與ΡΗΥ介面1〇4之間的基 本資料流。大體上，當最初在電力節省（或間置）模式時， M A C控制器1 〇 〇係響應一或多個偵測“事件，，而放置在整 個操作（或執行模式）。M A C控制器1 〇 〇的接收邏輯與傳輸 邏輯可響應一接收事件或一傳輸事件的偵測而激勵。同樣 地，當未偵測到一接收事件或一傳輸事件時，接收邏輯與 傳輸邏輯疋置於電力郎省模式。因此，當最初在電力節省 模式時，透過MAC控制器1 〇〇偵測來自ρρ !〇2或PHY介 面之其中任何一者的送入封包偵測可使M a C控制器1 0 〇從 一電力節省模式改變成一完全操作模式。 在此揭露的具體實施例中，M A C控制器1 〇 〇的接收部是 以從實體介面1 〇 4接收的資料藉由μ A C控制器1 0 0送到FP 102的觀點討論，而且該Mac控制器1 〇〇是從一閒置狀態 開始。爲了要處理從Ρ Η Y介面1 〇 4到FP 102的送入資料， MAC控制器1 00必須從電力節省模式改變成執行模式。此 操作的改變是響應來自Ρ Η Y介面1 〇 4的事件信號而發生。 對於響應此事件信號而言，M A C控制器1 0 0可開始一對應 “動作” ’並且在決定是否改變成閒置狀態之前完成此動 作。此事件係根據載波感測多工存取/碰撞避免（CSMA/CA) -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)
A 丨緣· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488136 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 五、發明說明（4 ) 與載波感測多工存取/碰撞偵測（CSMA/CD)的一般協定户斤 使用的Ρ Η Y介面1 0 4的載波感測信號。（注意，其中這此 區域網路（LAN)協定並未使用，揭露的具體實施例系統可 與其他協定使用，而這些協定可提供表示在LAN或通訊 媒體的通信動作是否開始，而且資料封包是否送來）。載 波感測信號是透過傳送資料封包的一傳輸網路裝置而$之置 在網路媒體，並且透過Ρ Η Y介面1 〇 4偵測，造成一對靡、^ 號從ΡΗΥ介面104跨越一或多個接收介面線路1〇6而适终 MAC控制器1 00。接收ΡΗΥ介面線路1 〇6可提供資料， 並且控制在MAC控制器1 00與PHY介面1 〇4之間的作 號。 在響應載波感測信號的M A C控制器1 〇 〇 “唤醒，，的接收邏 輯部分之前，資料已接收送入緩衝器丨〇 8。緩衝器丨〇 8可 始終（當它從一連續執行系統時脈1 〇 9接收脈衝）操作，並 且可暫時保留從Ρ Η Y介面1 〇 4送入的資料封包，直到 MAC控制器100的接收邏輯從電力節省模式改變成完全操 作執行模式（例如，在一或兩時脈信號）爲止。緩衝器i 〇 8 包含一連串慣線正反器（未在圖顯示），其可提供足夠的緩 衝器動作，直到接收邏輯整個變成操作爲止，然後將資料 提供給MAC控制器1 00的内部控制接收邏輯供處理。緩衝 器1 0 8可在一或多個時脈線路丨丨2上連接到系統時脈 1 〇 9，系統時脈1 〇 9是在M A C控制器1 〇 〇的板件上，並且 連續執行始終保持緩衝器1 0 8動作，以接收從ρ Η γ介面 104送入的資料封包。系統時脈亦可驅動部分的Fp 1〇2邏 尽紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線 488136 A7 B7 五、發明說明（5 ) 輯，而且跨越F P系統時脈線路丨丨3連接。 在MAC控制器100中具體實施之一電力管理邏輯方塊 114可用來執行電力節省功能，並且可連接到一或多個接 收Ρ Η Y介面線路1 〇 6，以感測ρ η Y介面1 〇 4的載波感測事 件信號。電力管理邏輯丨i 4可響應該事件信號而執行唤醒 MAC控制器1〇〇(亦即，從閒置模式到執行模式）所需的邏 輯功能。更明確而言，電力管理邏輯丨丨4可始終操作，並 且決定使用的PHY介面1 04類型而從一或多個時脈源接收 時脈。選擇器邏輯1 1 6 (例如，一多工器）的連接可選取對 應所使用特殊類型介面的適當時脈源。例如，在一減少媒 體獨立介面（RMII)使用的情況，PHY介面1 〇4的參考時脈 1 10可用來驅動内部TX CLK 118和RX CLK 130。如果一 MII或通用串列介面（一 7位元介面之GPSI)實施，可使用 一原始時脈源1 1 1，該等原始信號可以是來自p Η γ介面 1 04的原始ΤΧ時脈信號與原始RX時脈信號。原始τΧ時 脈k號可驅動TX CLK 11 8，而且原始R X時脈信號可驅動 RX CLK 130。既然TX CLK 118更遵循原始TX時脈信號， 所以它可當作在MII或GPSI實施的來源時脈。然而，系統 時脈1 0 9可使用，它需要更多的同步裝置邏輯，而且在偵 測事件的時間與M A C邏輯1 0 0開始功能的時間之間潛在有 更多的延遲。如果使用一 SMII(串列MII)、或 GMII(Gigabit MII)、或 XGMII(擴充 GMII)實施，參考時脈 1 1 0與原始時脈源1 1 1的原始R X時脈部分便可使用。參考 時脈信號可將產生的TX時脈輸出給PHY介面1〇4，並且 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I卜------暴.__ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -\π· · 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 獨 A7
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 斫可產生MAC控制邏輯i 00的τχ CLK。當使用額外 脈信號（參考時脈；Π〇信號與原始時脈源iu)時，控… 輯會麦彳寸更複雜，爲了要同步在時脈源（丨丨〇和丨1 1)之 的信號。選擇器η 6跨越一或多個時脈線路122、原始^ 脈源111跨越一或多個時脈線路12〇、及一板件傳輸時脈 (TX CLK)118跨越一或多個時脈線路124而連接到外部 PHY參考時脈"〇。選擇器"6的輸出是跨越一或多個時 脈線路1 2 8而連接到電力管理邏輯丨丨4。選擇器丨丨6的實 施可獨立操作，以選取對應所選取特殊類型ρΗγ介面 的時脈源，或亦可根據電力管理邏輯114(相接線未在圖 顯示）操作’以致於如果電力管理邏輯丨丨4感測到ρ η γ介 面1 0 4的類型，選擇器1 1 6便可受控制選取適當的時脈 源。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在電力管理邏輯114接收部分中的唤醒功能可透過跨越 接收一或多個時脈線路丨3 2的一閘邏輯接收時脈（Rx CLK)130及跨越一或多個時脈線路1 3 4的τχ cLK 118之閘 控而執行。RX CLK 130可將時脈信號提供給一接收FIFO 控制方塊（RX FIFO控制）1 3 6與一接收控制邏輯方塊（RX 控制）1 3 8。跨越緩衝器介面線路丨4 〇接收來自缓衝器1 〇 8 資料的RX控制邏輯1 3 8可將資料格式化，用以插入一非 同步接收FIF0(非同步RX FIFO)142，並且檢查資料的狀態 與完整。RX控制邏輯138亦可與RX FIFO控制邏輯1 3 6形 成介面，以便將控制信號提供給它。RX FIFO控制邏輯 1 3 6可響應從R X控制邏輯1 3 6接收的控制信號而同步經由 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 488136 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ RX控制邏輯1 3 8輸入非同步RX FIFO 142的資料。 從非同步RX FIFO 142傳送到FP 102的資料控制是跨越 MAC控制器1〇〇的Rx FIF〇控制136到Fp 1()2之間的控制 介面線路144。資料經是從MAC控制器1〇〇的非同步rx FIFO 142沿著一或多個接收資料介面線路丨46而傳送給奸 102。當電力管理邏輯丨丨4決定與在MAc控制邏輯丨〇〇上 的接收與傳輸操作有關的所有動作完成時，RX CLK !3〇與 TX CLK 118便會關閉。然而，既然非同步Rx FIF〇 142是 非同步，所以它可持續與FP 1〇2協調操作，直到FP ι〇2讀 取訊框結束資料，而且非同步rX FIF〇 142通知它是空白 爲止。 在充當時脈源時，參考時脈1 i 0亦可將時序脈衝跨越一 或多個時脈線路1 4 8而提供給一小部分RX FIFO控制邏輯 1 3 6、在時脈線路1 5 2上的一小部分傳輸προ控制邏輯 (TX FIFO控制）150、及非同步rx fIF〇 142與一非同步傳 輸FIF0(非同步TX FIFO) 154(時脈線並未在稍後兩組邏輯 顯示）的一些暫存器。 M A C控制器1 〇 〇的傳輸邏輯的操作可接收來自ρρ 1 〇2的 “輸出”資料，並且將它處理，供傳送給PHY介面1〇4。當 FP 102開始將訊框封包傳送給phy介面1〇4時，FP 102可 將一傳輸信號傳送給MAC控制器1〇〇的傳輸邏輯。此傳輸 信號可當作一第二類型事件而由電力管理邏輯丨丨4感測。 在響應第二事件信號方面，電力管理邏輯丨丨4可透過閘控 TX CLK 11 8而唤醒M A C控制器1 〇 〇的傳輸邏輯。此外， -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -線 488136 A7 --------B7 五、發明說明（8 ) 在響應此信號方面，一第二動作可開始準備將封包從FP 102傳送給實體介面104的一般處理。此第二動作包括跨 越一或多個傳輸介面線路1 5 6而將資料輸出給M A C控制器 1 〇〇的非同步TX FIFO 154，並且透過在MAC控制器1 〇〇 與FP 102之間通訊的控制信號而將資料跨越一或多個ρρ傳 輸控制介面線路1 5 8傳送給TX FIFO控制邏輯1 5 0。資料 封包傳輸時序是透過閘控TX CLK 11 8提供，其可跨越一或 多個傳輸時脈線路1 3 4而接收來自電力管理方塊1 1 4的開 始與停止信號。TX CLK 11 8可將時序信號提供給TX FIFO 控制邏輯1 5 0與一傳輸控制邏輯方塊（τ X控制）1 6 0。丁 X 控制邏輯1 6 0可跨越實體介面傳輸線路1 6 2而將來自非同 步TX FIFO 154的資料路提供給PHY介面104，及將控制 信號提供給TX FIFO控制邏輯1 5 0，以同步將資料從ρρ 102插入非同步τχ fifo 154。來自TX控制邏輯1 6 0的控制 信號亦可將資料傳輸狀態與電力管理邏輯丨丨4溝通。Rx CLK 130與TX CLK 118的實施係分別符合乙太網路接收與 傳輸率。當從FP 102傳送的訊框結束時，第二動作（傳輸） 便會結束。用以決定何時此會發生之方法是在訊框間隙時 間超過一預先定義的界限，而且非同步Τχ FIFO 154是空 白0 如前述，爲了要獲得最大的電力節省利益，MAC控制 器1 0 0可利用獨立的時脈領域。既然rx/tx fif〇s(分別是 142和154)是非同步，而且RX/τχ時脈邏輯（分別是13〇和 1 1 8 )的控制是閘控，所以一實質部分的μ a C控制器1 〇 〇 -11 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· · ;線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 邏輯可置於間置模式（亦即，停止）。當一有效連結在 2 A 制益1 〇 〇與p Η γ介面丨〇 4之間偵測到時，揭露的 %力即省方法便可透過在擴充封包傳輸之間發生閒置時間 過&中關閉而節省電力。然而—些傳統實施係決定在一連 〜脈衝，以決疋何時採用一電力節省技術，揭露的結構包 η可在未接收或傳送的資料封包上觸發的一更健全應用， 用以表示MAC電路的功率消耗是否明顯減少。例如，一 GIGA太網路MAC控制器能以125 MHz之一高系統速度操 作，其高速度具有一晶片壽命的一影響，此壽命會受到執 行時功率消耗與實施的冷卻機構的影響。在低封包動作期 間，MAC控制器1 〇 〇的選擇性關閉部分能力可延長mac 電路的昜命，而不會影響到封包輸貫量。揭露的結構亦可 應用在1 0 G乙太網路。 揭露的具體實施例可提供一電源節省方法，藉使mac 控制器1 1 0的電力管理邏輯丨丨4可響應一偵測到的事件而 同時啓動RX CLK 130和TX CLK 11 8，然後當沒有動作處理 時’可關閉兩時脈（RX CLK130和TX CLK 118)。在另一具 體實施例中，多虧電力管理邏輯丨丨4可實施，以個別控制 11乂（：1^130與丁\(：1^118，以致於當丁又（：1^118及其結 合的傳輸邏輯是閒置（亦即，從FP 1 〇2到ρ η Y介面1 〇 4沒 有資料可供處理）時，RX CLK 130及其接收邏輯可操作以 處理從ΡΗΥ介面104送入的封包資料。同樣地，由於沒有 送入封包，RX CLK 130及其接收邏輯可置於閒置模式，而 TX CLK28及其傳輸邏輯是在執行模式，以處理傳送給 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) »衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 488136 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（10) Ρ Η Y介面1 〇 4的封包。最後，如前述的具體實施例揭露， 接收與傳輸部分可同時在閒置模式或執行模式。 /主意CSMA/CD實施，傳輸端亦需要監督在網路媒體上的 封包動作，以決定封包傳輸時間。此在一半多工環境是需 要的’以決定最小訊框間隙時間。網路封包動作的傳輸端 監督在全多工乙太網路系統是不需要。因此，一更健全邏 輯設計包括三個能力：在MAC控制器1 00接收邏輯上的 RX驅動事件、在mac控制器100傳輸邏輯上的τχ驅動事 件、及在RX/TX驅動事件，其是部份監督封包動作（在 CSMA/CD實施）的網路媒體邏輯。當在一全多工結構時， RX/TX驅動事件只能透過τ X事件驅動。 圖2係描述一較佳具體實施例的一般外觀流程圖。一般 流程的討論是以假設系統於閒置狀態（亦即，電力管理邏 輯114在一停止模式中具有MAc控制器1〇〇的Rx CLK 130和TX CLK 118)操作開始。流程是在一起始方塊開始， 並且移到一判斷方塊2 〇 0，以決定一預先定義的事件是否 發生。可受偵測的事件數目只會受到MA c控制器丨〇 〇設計 者的愼重所限制。如果不是，流程便會執行“否，，路徑而到 一功能方塊202，其中尺又（：1^130和丁又0^138是維持在 停止模式，其中停止模式可關閉M A C控制器1 〇 〇全部電路 的一實質部分功能。流程然後可從功能方塊2〇2回到判斷 方塊2 0 0的輸入，以持續感測一事件的發生。另一方面， 如果一預先定義的事件發生，流程便會執行判斷方塊2 〇 〇 的“是，，路徑而到一功能方塊2 04，以開始接收傳輸時脈 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. -丨線· 488136 A7 B7 五、發明說明（11) (方別是1 3 0和1 1 8 )。 流程可持續一判斷方塊2 〇 6，以決定偵測的事件是否盥 接收來自PHY介面104的資料有關。如果是如此，流程便 會執行“是，，路徑而到一功能方塊2〇8，以開始處理接收事 :的對應動作。流程可持續—判斷方塊川，以決定何時 芫成這些接收動作。如果動作未完成，流程便執行“否”路 徑而到一功能方塊212，以持續執行接收/傳輸時脈（13〇 和118)，俾動作可完成。功能方塊212的輸出然後可迴路 到判斷方塊2 1 0的輸入，以持續監督所有動作是否完成。 如果所有接收/傳輸動作完成，流程便會執行判斷功能2 1〇 的“是”路徑而到-功能方塊2 14，以停止接收/傳輸時脈 (13 0和118)，爲了要使MAC控制器1〇〇是在電力節省模 式。 如果當在判斷方塊2 〇 〇首先偵測到的事件不是一接收事 件，流程便會執行一判斷方塊2 〇6的“否，，路栌 仏而到一功能 万塊2 16，以決足事件是否爲一傳輸事件。如果是如此， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 流程便會執行“是”路徑而到一功能方塊2 1 $， 對應的動作。流程可持續判斷方塊2 1 〇，以決定所有=^ 作是否完成。流程處理然後可根據上述持續。另—、 如果偵測的事件不是傳輸事件，流程便會執 万面’ 田列仃判斷方塊 2 1 6的“否”路徑而到一功能方塊2 2 〇，以便 〜你嫁~可能的 錯誤偵測而採取動作。此動作可包含傳送— +、上重送訊框 以開始處理 求、或進入一準備狀態、或設定一旗號以表示 们三巧曰 錯誤是否發生、或可採用的任何其他動作。节 ’、 呢％然後可 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨線· 要 訊框偵測 488136 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12) 功月色方塊2 1 4，以停止RX CLK 130和丁X CLK 11 8。注意， 流程只描述可偵測的兩事件。然而，在設計者的愼重方 面’揭露的方法並未侷限在這兩事件，而是具有可偵測的 更多事件。如功能方塊2 1 4所示，在時脈停止之後，流程 便可回到判斷方塊2 0 〇的輸入，以持續監督接收/傳輸事件 是否發生。 同樣多齡系統的操作可同時债測多重不同事件。例如， 一偵測的接收事件可使MAC控制器1〇〇置於執行模式。當 在執行模式時，來自FP i 〇2的一傳輸事件可被偵測，其亦 可使電力管理邏輯1 1 4以執行模式維持接收/傳輸時脈。一 接收事件與一傳輸事件的偵測具有接收/傳輸時脈（丨3 〇和 1 1 8)開始的相同最後效果。因此，多重事件與對應動作 可同時處理。 在操作方面，一事件可觸發一動作以完成一工作。當偵 測到一事件時，接收/傳輸時脈（1 3 0和1 1 8 )便可開始，並 且藉由對應動作的完成而維持。既然一網路通信易動正常 每秒（而且可能是兩方向）可適於許多訊框，所以多重傳輸 /接收事件與動作可同時發生。因此，在完成_動作而停 止接=/傳輸時脈之前，一整體檢查必須決定其他事件或 動~作疋否仍然在進行。如果是如此，時脈必須維護在執行 式，直到所有事件與動作完成爲止。在所有動作完成之 後’時脈便會停止(亦即，設回到閒置模式），爲了要 電力，並且等待另一事件。 , 在此揭路的具體貫施例中，M A c控制器丨〇 〇邏輯的可偵 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂· -線 -15-® sii?(CNiuriir(2i〇 χ 2g? ) 488136 A7 B7 五、發明說明（13) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 測事件與對應動作如下所述。當Ρ Η Y介面1 〇 4在網路媒體 上感測到一載波信號時，電力管理邏輯丨！ 4可將此解釋成 表示訊框要送來的一事件。透過MAC控制邏輯1〇〇執行的 對應動作可將接收的訊框傳送給FP丨〇2。當FP 1〇2從非同 步RX FIFO 142讀取訊框結束（EOF)資料時，動作便可完 成。當MAC控制邏輯1 〇 〇從ρρ 1〇2接收一訊框傳輸要求信 號時，另一事件便會發生。透過MAC控制邏輯1〇〇執行的 對應動作可處理FP 102的封包，並且將他們傳送給ρ η γ介 面1 〇 4。當訊框傳送且最小訊框間隙時間屆滿時，動作便 完成。此時間屆滿係表示另一訊框係跟隨第一訊框，隨後 的訊框應在規定的時間内出現。如果不是，一般假設沒有 Α框送來。一進一步需求是當非同步TX FIF〇 154是空白 時，可提供此動作是否完成之一指示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
圖3係根據揭露的新特徵而描述μ a C控制器1 〇 〇的接收 事件與對應動作之一更詳細流程圖。此討論是在MAC控 制器目前是在一閒置狀態的假設爲前提。流程是在一起始 點開始，而且移到一判斷方塊3 〇 〇，以決定一接收事件是 否發生，接收事件的偵測是從ΡΗγ介面1〇4偵測一載波感 測仏號。如果未發生，流程會執行“否，，路徑，並且迴路到 判斷方塊3 0 0的輸入，以持續監督接收事件是否發生。如 果偵測到一事件，流程便會執行判斷方塊3〇〇的“是，，路徑 而到一功能方塊3 02，以開始Rx CLK 11〇(與τχ CLK 118)。當RX CLK 110開始時，一或多個資料訊框便可從 PHY介面1〇4到達，並且緩衝在緩衝器1〇8。流程然後到 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱了 488136 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明（14) 一功能方塊3 0 4 ’其中該等接收封包可透過M a c控制器 1 〇 〇的接收邏輯處理。此處理包括將資料保持在RX控制 邏輯138，以檢查資料狀態與資料完整性，然後將它格式 化二以插入非同步RX FIF〇 142。MAC控制器丨〇〇然後可將 該等訊框傳送給FP 102。此可透過尺又FIF〇控制136與Fp 102通汛達成，以協調來自非同步Rx fif〇 i42的訊框傳 輸。 爲了要偵測此接收事件動作的完成，至少兩標準必須符 合，1 ) 一訊框結束（EOF)信號必須透過Fp }〇2偵測，及2) 非同步RX FIFO 142必須是空白。爲了此目的，當封包處 理το王時，泥#王便會到一功能方塊3 〇 6，以便將E 〇 F資料 寫入非同步RX FIFO 142，其E0F資料可透過Fp 1〇2偵 測。流程會到功能方塊3 0 8，以清除接收邏輯的接收管線 信號。流程然後會到一判斷方塊3 1〇，以決定是否偵測到 另一接收事件。如果是如此，流程會執行“是，，路徑而到功 能万塊3 04的輸入，以持續封包處理週期。如果未偵測到 更多的接收事件，流程便會執行“否，，路徑而到一功能方塊 3 1 2而停止rx CLK 130。然而，如前述，Rx CLK 13〇與 TXCLK 118可一起操作。因此，如果一判斷決定沒有更多 的=包從PHY介面104接收，以致13〇關閉，電 力管理邏輯114亦可執行一整體動作檢查，以確保沒有其 他動作可在關閉兩時脈（130和118)之前執行。如果沒有 其他事件或動作執行，兩時脈（13〇和i 18)便可停止，而 且泥程可持續從功能方塊3丨2的輸出到判斷方塊3 〇 〇的輸 -17- 氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）"-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣 訂： --線 488136 A7 -----~---§Z___— 五、發明說明（1S) ^，以持續監督接收事件。電力管理邏輯114可在接收邏 輯與傳輸邏輯監督封包的處理。在接收邏輯或傳輸邏輯沒 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有封包處理可觸發電力管理邏輯114，以便在關閉兩時脈 (1 3 0和1 1 8 )之前執行任何主動事件與動作的一整個檢 查0 i線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 圖4係根據一傳輸事件而描述電力節省特性之一更詳細 流程圖。流程是在一起始點開始，並且持續到一判斷方塊 4 0 0，以決足全多工操作是否可透過接收邏輯的送入接收 資料而保證。既然接收邏輯可觸發操作而不依賴傳輸邏 輯，反之亦然，多虧傳輸操作在沒有接收邏輯的完全操作 可開始。因此，判斷方塊4 〇 〇亦可測試一接收事件。如果 未偵測到一接收事件而不需要全多工操作，流程便執行判 斷方塊40 0的“否，，路徑而到另一判斷方塊4〇2，以決定一 新工作是否在非同步TX FIFO 154開始。如果沒有訊框資 料寫入非同步TXFIF0 154,流程便會執行“否，，路徑而到 判斷方塊400的輸入，以持續任何事件（接收或傳輸）。Fp 102可透過將訊框開始資料寫入非同步TXFIF〇 154而開始 傳送處理。當此在判斷方塊4 〇 2偵測到時，流程便執行 “是”路徑而到一功能方塊404，以開始TXCLK 118。透過 預没與如述’ RX CLK 13 0亦可開始。流程然後會到一功能 方塊406，其中透過MAC控制器100處理來自Fp ι〇2的資 料可寫入Ρ Η Y介面1 0 4。流程可持續一判斷方塊4 〇 8，以 決定寫程序是否完成。如果未完成，流程便會執行“否，，路 徑而到功能方塊4 06的輸入，以持續將資料寫入ρΗγ介面 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ie) 10 4° 如果窝程序芫成，流程便執行判斷方塊的4 〇 8 “是，，路徑 而到一功旎方塊4 1 0，以測量及將訊框間隙（IFG)時間載入 =暫存II。流程然後到-判斷方塊412，以決定ifg時間 是否屆滿。此時間的屆滿係表示可能沒有更多的封包從Μ 102流動，而且PHY介面1〇4的傳送（或寫）程序會中斷。 IFG時間可在傳輸邏輯所處理的每對訊框測量。如果㈣ 時間未屆滿，流程便執行判斷方塊412的“否，，路徑而到功 能方塊410的輸入，以持續測量IFG時間，並且將它載入 -暫存器，用以詢問處理。如果根據預定値的㈣時間屆 滿’流程便執行判斷方塊412的“是，，路徑而到另一判斷方 塊414 ’以決定一新的·^拖η τ以 * ， 〕疋否插入非同步TX FIFO 154。 如果疋如此’流程便執杆“ θ 執仃疋路徑而到功能方塊4〇6的輸 入’以開始處理送入的訊拒咨趾 日]甙框貝枓，並且將它寫到ΡΗγ介面 1 〇 4。此程序可持續將資斜 、 了貝对貝种的母一訊框窝入非同 X =0 154如果/又有新的訊框資料插入非同步丁X 154,流程便執行判斷方塊414的“否，，路徑而到__ 塊4 16 ’以重新監督事件盥動 一勤作的整個處理。如果其他事 件與動作在處理，流程便執杆“ σ ” λ 從執仃疋路徑而到功能方塊410 的輸入，以持續測量IFG時間的#挪 门的處理。如果沒有更多事件 與動作處理，流程便執行“否” 尸L τ ν η 么路k而到一功能方塊4 1 8以 仔止TX CLK 118。流程然後到 Pa ^ j列聊万塊4 0 0的輸入，以 開始監督任何事件的處理。 重杜 ^ ^ ^ ^ ^禾判斷万塊400確實偵測到 一事件，泥程便執行‘‘是，，路彳说 絡仏而到—功能方塊420，以開 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂： •線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CJNS)A4規格 -19- 488136 A7 _______B7___ 五、發明說明（17) 始丁X CLK 118。功能方塊42 0的輸出然後流到功能方塊 4 1 0的輸入，以開始I F G時間的測量與載入。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5係描述當使用多種媒體獨立介面時的時脈源之一方 塊圖。在介面是RMII的情況，電力管理邏輯1 1 4的來源時 脈是來自phy介面ι〇4的參考時脈11()。在介面是一 Μπ 或GPSI的情況，電力管理邏輯U4的來源時脈是來自ρΗγ 介面裝置1 0 4的原始τ X時脈信號5 0 0與原始r X時脈信號 5 02。在介面是例如一 GMII或XGMII的情況，電力管理邏 輯1 1 4的來源時脈可從Ρ η Y介面1 〇 4的參考時脈丨丨〇與原 始RX時脈信號5 0 2獲得。透過電力管理邏輯丨丨4所控制的 一傳輸時脈輸出504在MII介面是GMII或XGMII的情況亦 可路回到PHY介面104，而且不會停止。無論如何，電力 管理邏輯1 1 4具有可控制RX CLK 130與TX CLK 118。 時脈領域線路5 0 6表示接收F I F 0邏輯5 〇 8與傳輸FIF〇邏 輯5 1 0是在操作期間透過相對的rx CLK 130與TX CLCK 11 8計時，而且接收與傳輸邏輯電路（5〇 8和51 〇)的該等部 分可接收來自系統時脈1 0 9的脈衝。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6係根據揭露的新具體實施例而描述一 rmii實施閘控 電路圖。如前述，參考時脈1 1 0的RMII參考時脈信號6 〇 〇 在此裝置貫施可當作電力管理控制的時脈來源使用。RX CLK信號602與TX CLK信號604可在相對時脈線路6〇6和 60 8上與11乂11參考時脈信號60 0同步。111^11參考時脈信號 6 0 0亦在相對時脈線路6 1 4和6 1 6上連接，以計時一接收 電力節省正反器（RX節省）610及傳輸電力節省正反器（τχ -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 488136
五、發明說明（18) 節省）6 1 2。R X節省裝置6丨〇的唤醒控制信號是在一 r X唤 醒輸入6 1 8上連接’而且當從ρ η γ介面1 〇 4到ρρ 1 〇2的接 收動作未偵測到輸入封包時，關閉控制輸入（R X動作完 成）6 2 0便可提供關閉控制。同樣地，當一寫訊框信號從 FP 102偵_時’ 省裝置612可在將傳輸邏輯置於執 行模式時具有一 ΤΧ唤醒輸入622，而且當沒有輸入封包 在處理從FP 102到ΡΗΥ介面1 〇4傳送動作偵測時，一關閉 控制輸入（ΤΧ動作完成）624便可提供關閉控制。一全多工 輸入允許全多工操作控制。 圖7係描述透過利用多重子系統的一系統方塊圖，其中 每個子系統能以一電力節省模式執行。一系統（例如，一 網路開關）600包含多重子系統（7〇2、7〇4、7〇6、和7〇8)， 其在例如路由器、開關、集線器等的網路裝置是普遍的， 其每個包含前述的電力節省特性。例如，系統7〇〇在操作 上是配置在一網路媒體7 10上，以便將資料路線路由到一 或多個子網路（亦稱爲“子網”），每個獨特的子網路是與該 等子系統（702、704、706、或708)之其中相對一者有關。 系統7 0 0是使用如圖示的一中央系統電力管理控制器7 u 建構，以便在一子系統資料與控制匯流排7丨4上控制每個 子系統（702、704、706、和708)的閘控時脈。在此特殊具 體實施例中，系統電力管理模組712的實施是在每個子= 統（702、704、706、和708)不需要實施一個別的電力管理 邏輯方塊1 1 4。 在操作上，在媒體上放置的資料訊框可定址到一預定的 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） —----.-------衣—. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 488136 A7 B7 五、發明說明（19) 子網路’其只需要該等子系統（702、704、706、或708)之 其中一者可唤醒以處理資料。例如，如果在媒體7 1 0上放 置的資料可定址到與第一子系統7 〇 2有關的一第一子網 路’一第一子系統實體介面7 1 6便可偵測載波感測信號， 並且在一系統PHY介面匯流排7 1 8上使該信號的偵測與系 統電力管理邏輯7丨2通訊。系統電力管理邏輯7丨2然後可 閘控第一子系統7 〇 2的一 M A C控制器7 2 0的接收時脈（未 在圖顯示，但係類似RX CLK 110)以操作接收邏輯（未在圖 顯示’但係類似前述與圖1有關的接收邏輯R X控制13 〇、 RX FIFO控制1 3 6、與非同步RX FIFO 142)。MAC控制器 720然後可發信給訊框資料準備訊框處理的相關訊框處理 器7 2 2 ’並且將資料傳送給訊框處理器7 2 2。操作能以相 同方式持續如圖1揭露的的傳送部分，而且對於整個電力 節省操作而言，系統管理控制器7丨2基於資料的出現與否 而關閉或執行MAC控制器72 0的閘控接收/傳輸時脈/、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -丨線· 如前述圖1的MAC控制器1〇〇操作，許多事件與動作可 同時發生。同樣地，在揭露的系統具體實施例中，不僅事 件與動作在子系統同時發生，而且事件與動作可在每個子 系統（702、704、706、和708)同時發生。例如，雖然子系 統702的MAC控制器720的接收/傳輸邏輯可在閒置模 式，但是系統704的一 MAC控制器724的接收/傳輸邏輯 部分可響應需要它接收邏輯操作的一事件而開始。因此， 當每個子系統的其他部分是在電力保護模式時，每個子系 統不同觀點可在完全電力操作。 μ
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/、aa貫知例中’如先前揭露的電力管理邏輯 114，既然每個子系統（702、7〇4、706、和708)包含它本身 個別:力官理邏輯，所以系統7 〇 〇可省略中央系統電力管 邏輯7 1 2。每個子系統模組然後根據預定事件而可 操作。 在進一步另一具體實施例中，系統包含一中央電力管 理方塊7 1 2、與每個子系統（702、7〇4、706、和708)，其可 彼此協調通訊操作，以幫助揭露的電力節省特性。 如前述，揭露的新特性發現許多不同類型實體介面的應 用。例如’此電力節省特性可運用在GpSI 7位元介面、 Mil、RMII、SMII、和GMII介面。Μ11是部份的快速乙太 網路規格，並且取代lOBase-T乙太網路的AUI(或配件單 儿介面）。MII可用來將MAC層100連接到？11丫層104。 RMII可減少在μ A C控制器1 〇 〇應用特殊積體電路與每個 埠從1 6到7接腳的收發器之間的介面，而SMn可進一步可 將介·面減少到每埠只有2個接腳。 雖然較佳具體實施例已詳細描述，但是可了解到各種不 同的變化、取代、與變更並未達背如附綠申請專利所定義 的本發明之精神與範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）