TWI609268B - 快速週邊組件互連(pcie)裝置的電力狀態控制技術 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種快速週邊組件互連(PCIE)裝置的電力狀態控制技術。
電力管理對於運算平台被視為最為關心的課題。其在運算平台、系統和子系統的設計和運作中係一個主要焦點。理想地,裝置及元件不應以較絕對需要之一更高水平的活動運作。然而,舉例來說,系統和裝置可能無法充分察知它們所連接的元件當下及/或未來的運作狀態。在若干態樣中,已經提出以軟體實施之技術,以管理若干運算平台的電力狀態。在此等系統中之一缺點為為了管理電力,該軟體必須執行。因此,正在運行的軟體本身可能會阻止系統進入到一較低閒置電力狀態。
因此,本發明之目的,即在提供一種關於快速週邊組件互連(PCIE)裝置的電力狀態控制技術之方法,該方法係包含下列步驟:接收一連接至平台裝置之一閒置狀態能力的一指示;藉由一晶片組決定相容於該裝置的一閒置電力狀態;以及基於該晶片組之一電力狀態來指引該裝置
進入已決定的閒置電力狀態。
105‧‧‧晶片組
110‧‧‧裝置
115‧‧‧匯流排
200‧‧‧程序
205、210、215、220‧‧‧操作
302、304‧‧‧事件
305、310、315、320‧‧‧操作
325、330‧‧‧狀態
本揭示在此之態樣係在附加圖式中透過舉例的方式例示說明,而非以限制的方式。為了關於簡化及清楚的說明之用途而非限制,圖式中所例示的態樣並不一定須按比例繪製。此外,在被認為適當的情況下,在圖式中重複出現的參考編號,係指示相應或類似的元件:圖1為與本發明的一些實施例相容的一系統之一方塊圖;圖2為根據一實施例的一程序之一流程圖;圖3為根據一實施例的一事件序列之一流程圖;以及圖4為根據一實施例中的一電源狀態表之一例示性描述。
本揭示在此提供了許多具體的細節,諸如關於用以實施各種程序和操作之一系統。然而,習於與此相關之技藝者可以理解,本揭露之實施例可不需此等具體細節而實施。因此,為了不混淆本揭示之其他態樣,在若干範例態樣中,諸如控制機制和完整軟體指令序列並為詳細的示出。習於此技藝者鑒於在此包括之詳細描述,無須過度的實驗本揭示內容即可實施適當的功能。
在本說明中提及的「一個實施例」、「一些實施例」、「一實施例」、「一範例實施例」、「一個實例」、「一些
實例」,指示所描述的實施例可以包括一特定的特徵、結構或特性,但是每個實施例可能不一定包括該特定特徵、結構、或特性。此外,此等用語不一定指稱相同的實施例。更進一步地,當連同一實施例中描述一特定特徵、結構、或特性時,不管是否明確地描述,其提出了在習於此技藝者的知識範圍之中,用以影響連同其它實施例中此等特徵、結構、或特性。
本發明的一些實施例在此可在硬體、韌體、軟體、或為其上述之任何組合中實施。該些實施例亦可實施為儲存於可被一或多個處理器讀取及執行之機器可讀媒體上的可執行指令。一機器可讀儲存媒體可包括用以藉由一機器(例如,計算裝置)以一種可讀形式來儲存資訊之任何實體非暫態機制。在若干方面,機器可讀儲存媒體可包括唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)、隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)、磁片儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體(flash memory)裝置,以及電子或光學形式的訊號。雖然韌體、軟體、程式以及指令在此用來描述執行特定的動作,應可理解此等描述僅僅是為了方便起見,且此等動作實際上是由運算裝置、處理器、控制器,以及由其他裝置所執行的韌體、軟體、程式及指令所導致。
在若干態樣中,本揭示內容相關於用以基於該平台的電力狀態,動態地控制連接於一平台的一裝置之一電力狀態的一控制方案或演算法。在本發明的一些實施例中,該裝置可為在一核心邏輯晶片組(在這裡亦可稱為「核
心邏輯」及「晶片組」)的控制之下連接於一快速周邊組件互連(Peripheral Component Interconnect Express,PCIE)匯流排的一端點之一PCIE裝置。一些實施例在此基於該平台的電力狀態,在該晶片組的控制之下及該PCIE裝置、該晶片組以及其他裝置(例如,在晶片組內部及外部)之運作限制內,提供該PCIR裝置之一電力管理機制。圖1為與一PCIE裝置110互連的一晶片組105之一簡化方塊圖。在一些實施例中,裝置110可為相容於該匯流排115協定之任何端點連接裝置。在一些實施例中,本揭露的概念及態樣可應用於除了在此特別提及的、呈現的、或討論之平台。
程序200為相關於一平台之電力管理的方法、演算法、系統及裝置之一實施例的一程序200之一流程圖。在操作205,一晶片組(例如,晶片組105)可接收包括有一連接至平台裝置(例如,PCIE裝置110)的該等電力狀態能力之信息。該電力狀態信息可以是由於該裝置通知其電力狀態能力之結果,且針對來自該晶片組的此等信息不論是響應於該一邀請或請求,該晶片組請求此信息作為一個「引導」程序的一部分等等。該電力狀態信息可被累積、儲存、或保持以藉該晶片組在未來參考。
在操作210中,該晶片組為該裝置決定一閒置電力狀態。該已決定的閒置電力狀態可考量且至少部分基於藉由該晶片組在操作205所收集的該電力狀態信息。在一些實施例中,針對該裝置在操作210決定之閒置電力狀態可考慮除了該裝置的電力能力之外的其他因素。舉例來說,在
若干情況下該晶片可考量該晶片組自身之操作參數以及期望的效能目標。
在操作215中,該晶片組可指示該連接裝置進入該已決定的電力狀態。在本發明的一些實施例中,該裝置可接收該已決定的閒置電力狀態之一指示並且在下一次可取得的機會中進入此等的一閒置電力狀態。在一些實施例中,關於該已決定的閒置電力狀態之提供給該裝置的信息可包括該晶片組的已決定的閒置電力狀態之一指示。基於來自該晶片組之回報的該晶片組之電力狀態,該連接裝置在有信心得知該晶片組(亦即,平台)之狀態的情況下可進行其自身之狀態轉換。在一些實施例中,除非另有指示,該裝置可在下一個閒置週期或在未來所有的閒置週期進入到該已決定的閒置電力狀態。
在操作220中,該核心邏輯與該裝置可回復成一活動狀態。操作220亦可被該晶片組的控制之下進行管理。
在若干態樣中,值得注意的是,在此揭露之控制方案及方法可嚴格地由硬體控制。
圖3為介於一晶片組在事件302及一PCIE裝置在事件304之間所發生的一系列的操作之一流程圖300。根據圖3,該裝置在305處傳送其閒置狀態能力至該核心邏輯。在此情況下,如同藉由PCIE標準之DMA功能結構來提供。除了收集或集合該裝置的電力狀態能力外,該晶片組還可接收相關於其他裝置的信息。該晶片組可使用所接收到的全部或部分的信息而決定或預測其可被預期是閒置多長的
時間,且包括退出潛時的預測。該核心邏輯可預測在下一個閒置轉換時,其可被預期為多深的閒置狀態。
圖4為針對該連接裝置在304處之電力狀態信息的一個例示性的範例。如顯示者,電力狀態信息可從一表格擷取。然而,值得注意的是,也可以使用任何資料結構以包含或至少參考該裝置的電力狀態參數及數值。圖4之範例詳述該裝置可進入的閒置狀態,以及對應該閒置狀態的潛時及電力參數。在此範例中,D0表示一活動狀態且狀態D0i1和D0i2分別表示一個淺的及一個較深的閒置狀態。
基於集合或累積該裝置之電力狀態及該平台信息,該核心邏輯可通知該連接裝置進入藉由該設備所支援的一個較淺的或較深的閒置狀態(例如,D0i1及D0i2)。亦即,該核心邏輯至少部分基於該晶片組的狀態,提供關於該裝置所應進入的該(等)閒置狀態之指引予該裝置。
在操作310中,該裝置係裝備以藉由來自該核心邏輯的一通訊,進入其所支援的閒置狀態D0i1及D0i2之其中一者。在若干方面,該裝置須進入哪個閒置狀態支此指引,可操作以通知該裝置準備一閒置狀態之轉換。此等準備動作可能涉及該裝置之「清理」並結束其他操作。
在操作315中,藉由所有的核心及動態產生器合併(activity generators coalescing)定義該平台已決定其已在或正要進入一閒置狀態。舉例來說,在OBFF從主動到閒置時,一信號被發送到外部的裝置(以及在一些實施例中的內部裝置)以指示該平台欲進入一閒置狀態。
在程序的此關頭中,該裝置可知其應合併其正在產生的活動且對該裝置來說進入藉由該核心邏輯所決定及選擇的該等閒置狀態之其中一者是安全的。
如狀態325所例示,該平台核心邏輯被預期在一特定周期的時間內處於閒置狀態。在若干態樣中,該核心邏輯也可從該裝置接收到並且儲存供該晶片組使用/參考的信息得知該裝置之回復潛時。
在若干態樣中,該核心邏輯在該裝置離開該閒置狀態且(潛在地)需要平台資源之前,可致使該系統提前「暖機」及活動。在若干態樣中,這種「暖機」的操作可以最小化且不會增加軟體延遲。
在操作320中,該平台通知該裝置其意欲離開該閒置狀態。該裝置可能接著會進入如狀態330所示的一個活動狀態。此後,該設備可恢復DMA(及其他)的異動。
由此可以看出,本揭示內容提供一種機制使該裝置能以順序地與依序的方式進入一低(例如,閒置)電力狀態。如以上討論所例示說明,因此根據本發明的一程序可包括至少部分基於該裝置回復潛時來選擇針對該裝置之閒置狀態。
在本發明的一些實施例中,在此之操作及程序亦可在硬體中執行。此與作業系統及其他軟體導向之方式形成對比。本發明亦與連結狀態電力管理協定成對比,其中在終端點之間使用一實體連結或鍊接,如同相反於本揭露直接進行管理及控制該核心邏輯及該(等)裝置之操作。在若
干態樣中,該電力管理方案在此係獨立於通訊連接狀態。
在此被討論的所有系統及處理程序皆可於儲存在一個或多個計算機可讀媒體儲存上的程式碼中實施。此等媒體例如可包括軟碟(floppy disk)、CD-ROM、DVD-ROM、一或多種類型之光碟、磁帶、記憶卡、快閃記憶體、固態硬碟(Solid-State Drive,SSD)及固態隨機存取記憶體、或唯讀記憶體儲存單元。因此,實施例不限定於硬體和軟體之任何特定的組合。
在此實施例僅用於例示說明本發明為目的。習於此技藝者將藉此詳細說明認可實施例不限於所描述者,但可僅藉由附加之申請專利範圍的精神及範圍之限制來實施修改及變更。
200‧‧‧程序
205、210、215、220‧‧‧操作
Claims (18)
- 一種方法,該方法係包含下列步驟:藉由一晶片組來接收一裝置之一閒置狀態能力的一指示,該裝置連接至一平台,該平台的電力狀態係由該晶片組所控制;藉由該晶片組來決定與該裝置相容的一閒置電力狀態,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態之決定係至少部分基於該裝置的一潛時、以及所接收之該裝置的該閒置狀態能力的該指示;藉由該晶片組來指引該裝置進入已決定的閒置電力狀態;部分基於來自該晶片組之回報的該晶片組的一電力狀態而將該裝置轉換至該已決定的閒置電力狀態;以及於該裝置離開該已決定的閒置電力狀態之前,藉由該晶片組使該平台離開一閒置狀態。
- 如請求項1所述之方法,其中該裝置之閒置狀態能力的該指示包括關於一閒置狀態、一對應潛時及一與其相關聯之功耗其中至少一者的資訊。
- 如請求項1所述的方法,其中所接收到的信息係由該晶片組儲存以作為將來的參考。
- 如請求項1所述的方法,其中指示該潛時之信息係接收自該裝置。
- 如請求項1所述的方法,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態的決定係至少部分基於該晶片組之一狀態。
- 如請求項1所述的方法,更包含接收至少一平台參數值之一指示,及至少部分基於所接收平台參數值的至少一者以進一步決定與該裝置相容的該閒置電力狀態。
- 一種設備,該設備係包含:連接至一平台的一裝置;以及包含該平台的一晶片組,該晶片組係操作以進行下列步驟:接收該裝置之一閒置狀態能力的一指示;決定與該裝置相容的一閒置電力狀態,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態之決定係至少部分基於該裝置的一潛時、以及所接收之該裝置的該閒置狀態能力的該指示;指引該裝置進入已決定的閒置電力狀態;部分基於來自該晶片組之回報的該晶片組的一電力狀態而將該裝置轉換至該已決定的閒置電力狀態;以及於該裝置離開該已決定的閒置電力狀態之前,使該平台離開一閒置狀態。
- 如請求項7所述的設備,其中該裝置之一閒置狀態能力的該指示包括關於一閒置狀態、一對應潛時及一與其相關聯之功耗其中至少一者的資訊。
- 如請求項7所述的設備,其中所接收到的信息係由該晶 片組儲存以作為將來的參考。
- 如請求項7所述的設備,其中指示該潛時之信息係接收自該裝置。
- 如請求項7所述的設備,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態的決定係至少部分基於該晶片組之一狀態。
- 如請求項7所述的設備,該晶片組被進一步的操作以接收至少一平台參數值之一指示,及至少部分基於所接收平台參數值的至少一者來決定與該裝置相容的該閒置電力狀態。
- 一種系統,包含:一記憶體;連接至一平台的一裝置;以及包含該平台的一晶片組,該晶片組係操作以進行下列步驟:接收該裝置之一閒置狀態能力的一指示;決定與該裝置相容的一閒置電力狀態,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態之決定係至少部分基於該裝置的一潛時、以及所接收之該裝置的該閒置狀態能力的該指示;指引該裝置進入已決定的閒置電力狀態;部分基於來自該晶片組之回報的該晶片組的一電力狀態而將該裝置轉換至該已決定的閒置電力狀態;以及於該裝置離開該已決定的閒置電力狀態之前, 使該平台離開一閒置狀態。
- 如請求項13所述的系統,其中該裝置之一閒置狀態能力的該指示包括關於一閒置狀態、一對應潛時及一與其相關聯之功耗其中至少一者的資訊。
- 如請求項13所述的系統,其中所接收到的信息係由該晶片組儲存以作為將來的參考。
- 如請求項13所述的系統,其中指示該潛時之信息係接收自該裝置。
- 如請求項13所述的系統,其中與該裝置相容的該閒置電力狀態的決定係至少部分基於該晶片組之一狀態。
- 如請求項13所述的系統,該晶片組被進一步的操作以接收至少一平台參數值之一指示,及至少部分基於所接收平台參數值的至少一者來決定與該裝置相容的該閒置電力狀態。
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