TWM524502U

TWM524502U - 主機系統

Info

Publication number: TWM524502U
Application number: TW104216861U
Authority: TW
Inventors: 傅子瑜
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2016-06-21

Description

主機系統

本新型創作是有關於一種主機系統，且特別是有關於一種適用於具有快捷外設互聯(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)介面的主機系統。

一般來說，主機系統(如，CPU)會具有許多電源狀態(如，C1~C10)。此些電源狀態會代表系統的睡眠程度。睡眠越深的電源狀態，會需要更長的時間來被喚醒。也就是說，若主機系統欲進入一個較深的睡眠狀態的電源狀態，則主機系統必須確認其周邊的電子裝置也需要相同或是更久的時間來被喚醒。

然而，現今的經由PCIe介面連接至主機系統的電子裝置，可藉由PCIe介面所提供的回報機制來回報當前電子狀態所需要被喚醒的時間至主機系統。如此一來，主機系統便可據此來進入適當的電源狀態(睡眠深度)。但，一般經由PCIe介面連接至主機系統的電子裝置僅會回報單一的時間給主機系統。也就是說，主機系統的電源狀態會受限於所述電子裝置所回報的時間(如，延遲容忍報告，Latency tolerance reporting，以下亦稱LTR)，而不能根據主機系統所發生的事件來進行調整。

本新型創作提供一種主機系統，可偵測主機系統所發生的事件來使電子裝置回報對應所述事件的延遲容忍報告給主機系統。

一種主機系統，其包括快捷外設互聯(PCIe)介面、儲存單元與處理單元。所述儲存單元記錄多個模組。所述處理單元耦接所述快捷外設互聯介面與所述儲存單元，並且經由所述快捷外設互聯介面耦接至電子裝置。所述處理單元用以存取並執行所述儲存單元中記錄的所述模組。所述模組包括偵測模組與管理模組。所述偵測模組偵測所述主機系統所發生的多個事件，並且辨識所述快捷外設互聯介面的驅動程式。若所述偵測模組偵測到所述事件中的所述第一事件已發生且所述快捷外設互聯介面的驅動程式為第一驅動程式，所述管理模組用以根據所述第一事件加入對應所述第一事件的第一資訊至第一設定指令，並且透過所述第一驅動程式下達所述第一設定指令至所述電子裝置，其中所述電子裝置回應於所述第一設定指令，根據所述第一設定指令中的第一資訊來回報所述第一資訊中的時間值至所述處理單元。所述處理單元根據從所述電子裝置所回報的所述第一資訊中的所述時間值進入至第一電源狀態。

基於上述，根據上述的實施例所提供的主機系統，本新型創作可根據主機系統所發生的事件，來調整藉由PCIe介面耦接至主機系統的電子裝置所回報延遲容忍報告的時間值，以使主機系統可進入至對應所發生的事件的適當的電源狀態。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧主機系統

100‧‧‧快捷外設互聯(PCIe)介面

200‧‧‧處理單元

300‧‧‧儲存單元

310‧‧‧偵測模組

320‧‧‧管理模組

20‧‧‧電子裝置

S201~S206‧‧‧主機系統所進行的電源管理的運作流程步驟

圖1是根據本新型創作的一實施例所繪示的主機系統與電子裝置的方塊示意圖。

圖2是根據本新型創作的一實施例所繪示的主機系統的電源管理運作流程圖。

圖1是根據本新型創作的一實施例所繪示的主機系統與電子裝置的方塊示意圖。請參照圖1，在本實施例中，主機系統10包括符合快捷外設互聯(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)標準的快捷外設互聯介面100(以下亦稱，PCIe介面100)、處理單元200與儲存單元300。處理單元200耦接PCIe介面100與儲存單元300。此外，電子裝置20透過快捷外設互連介面100與主機系統10耦接。

在本實施例中，電子裝置10為符合NVM Express規範的儲存裝置。例如，符合NVM Express規範的固態硬碟(SSD)。

快捷外設互聯(亦稱，PCIe)介面100，是外部連結標準(Personal Computer Interface PCI)介面的一種，它沿用了現有的外部連結標準編程概念及通訊標準，但基於更快的串行通信系統。英特爾是該介面的主要支援者。在本實施例中，PCIe介面具有一電源管理狀態(如，L 1.2電源管理狀態)。當進入此電源管理狀態時，PCIe會回報與之連結的電子裝置20的延遲容忍報告(Latency tolerance reporting，以下亦稱LTR)給主機系統10，以告知主機系統10需要多少時間來喚醒電子裝置20。換句話說，不論是電子裝置20或PCIe介面100，皆需支援LTR功能的電源管理狀態，以達到本新型創作的目的。

處理單元200為具備運算能力的硬體(例如晶片組、處理器等)，用以管理主機系統10的整體運作。在本實施例中，處理單元200，例如是一核心或多核心的中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(micro-processor)、或是其他可程式化之處理單元(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置。

儲存單元300耦接至處理單元200。儲存單元300可經由處理單元200的指示來暫存資料，所述資料包括用以管理主機系統10的資料、使用者所儲存的資料或是其他類型的資料，本新型創作不限於此。值得一提的是，在另一實施例中，儲存單元300也可以包含於處理單元200中。

在本實施例中，儲存單元300用以記錄多個模組。所述模組包括偵測模組310與管理模組320。處理單元200用以存取並執行儲存單元300中記錄的所述模組，以進行電源管理。簡單來說，偵測模組310用以偵測主機系統10所發生的多個事件，並且偵測模組310也用以辨識PCIe介面100的驅動程式的種類。管理模組320根據偵測模組310所辨識出的當前PCIe介面100的驅動程式與所偵測的當前主機系統10所發生的事件，來對應地使用不同的方式來進行電源管理。

圖2是根據本新型創作的一實施例所繪示的主機系統的電源管理運作流程圖。以下會配合圖1與圖2來詳細說明主機系統的所述模組的電源管理運作。

在步驟S201中，偵測模組310偵測主機系統10所發生的多個事件，並且辨識快捷外設互聯介面的驅動程式。在本實施例中，所述主機系統發生的多個事件例如是，關閉螢幕(Screen-Off)、開啟螢幕、電源插頭插上插座(Plug-in)(或使用有線電源)、使用輔助電源(如，電池)、開啟無線網路、開機、關機、系統閒置一定時間、系統暫停(休眠)等等的系統事件。上述的系統事件僅為示例性的，並不用於限制本新型創作。簡單來說，上述的主機系統10的多個事件是指與電源管理相關的系統事件。偵測模組310會持續偵測目前發生於主機系統10的任何事件，並且將偵測到的結果通知給管理模組320，以使管理模組進行後續的電源管理操作。

在本實施例中，快捷外設互聯介面100(以下稱，PCIe介面100)的驅動程式可分為兩個種類。對應不同的種類的驅動程式，經由PCIe介面100連接至主機系統10的電子裝置20會採取不同的電源管理方式。第一個種類的PCIe介面100的驅動程式(以下亦稱，第一驅動程式)是採取主機系統10主導的方式來進行電子裝置20的電源管理。第一驅動程式例如是使用微軟的作業系統電源管理(OS Power Management，OSPM)。也就是說，在PCIe介面的驅動程式是第一驅動程式的狀態下，電子裝置20進入任何的電源管理狀態都是先由主機系統10指示給電子裝置20。

此外，第二個種類的PCIe介面100的驅動程式(以下亦稱，第二驅動程式)是採取裝置自行進行電源管理的方式來處理電子裝置20的電源管理。第二驅動程式例如是使用英特爾的自主電源狀態轉換(Autonomous Power State Transition)。也就是說，在PCIe介面的驅動程式是第二驅動程式的狀態下，電子裝置20會自行根據預先設定的條件來決定電子裝置20進入任何電源管理狀態的時機。以下會分別經由第一實施例與第二實施例來說明在PCIe介面100的驅動程式為兩種不同的驅動程式的情況下，主機系統10所進行的電源管理。

[第一實施例]

假設在第一實施例中，PCIe介面100的驅動程式為第一驅動程式。在步驟S202中，偵測模組310判斷第一事件是否發生。若否，則偵測模組310會接續執行步驟S202，以判斷所偵測到的主機系統10所發生的事件是否為第一事件。

若在步驟S202中，偵測模組310判定第一事件發生，則接續至步驟S203，管理模組320根據第一事件加入對應第一事件的第一資訊至第一設定指令，並且透過第一驅動程式下達第一設定指令至電子裝置20，其中電子裝置20回應於第一設定指令進入至電源管理狀態，並且回報第一設定指令的第一資訊中的時間值至主機系統10。

為了便於說明，以下使用處理單元200的電源狀態來表示整個主機系統10的電源狀態(在另一實施例中，主機系統10的電源狀態亦可表示安裝於主機系統10的作業系統的電源狀態。)，並且以處理單元200為代表來表示主機系統10的整體操作。舉例來說，在本實施例中，假設處理單元200的電源狀態區分為較深層的睡眠狀態(如，英特爾處理單元的“C10”電源狀態)、較淺層的睡眠狀態(如，英特爾處理單元的“C7”電源狀態)，以及非睡眠的電源狀態(如，英特爾處理單元的“C0”電源狀態)。此外，又假設，當處理單元200從電子裝置20所接收到延遲容忍報告(以下稱，LTR)大於“3000”微秒時，處理單元200可進入至較深層的睡眠狀態(以下亦稱，第一電源狀態)；當處理單元200從電子裝置20所接收到延遲容忍報告(以下稱，LTR)的時間值大於“3000”微秒(μs)時，處理單元200可進入至較深層的睡眠狀態(以下亦稱，第一電源狀態)；當處理單元200從電子裝置20所接收到延遲容忍報告(以下稱，LTR)的時間值非大於“70”微秒時，處理單元200為非睡眠電源狀態(以下亦稱，第二電源狀態)；當處理單元200從電子裝置20所接收到延遲容忍報告(以下稱，LTR)的時間值大於“70”微秒時，處理單元200可進入至較淺層的睡眠狀態(以下亦稱，第三電源狀態)。應注意的是，處理單元200所耗費的電力會根據睡眠的程度而遞減。例如，處理單元200為第一電源狀態時的耗電會小於主機系統10為第三電源狀態時的耗電，並且主機系統10為第三電源狀態時的耗電會小於主機系統10為第二電源狀態時的耗電。

接著，假設偵測模組310判定主機系統10發生一個螢幕關閉事件(以下亦稱，第一事件)，管理模組320會根據第一事件加入對應第一事件的延遲容忍報告資訊(以下亦稱，第一資訊)至第一驅動程式的電源管理設定指令(如，“Set Feature FID：Power Management”指令)的保留(或閒置)區域中。為了簡單說明，以下稱第一驅動程式的電源管理設定指令為第一設定指令。

更詳細來說，在本實施例中，管理模組320會記錄分別對應各個主機系統10的多個事件的多個延遲容忍報告資訊，並且此些延遲容忍報告資訊會記錄對應其所屬的事件的一個時間值。例如，螢幕關閉事件所對應的延遲容忍報告資訊的時間值為“3001”微秒；電源插頭插上插座(Plug-in)事件所對應的延遲容忍報告資訊的時間值為“0”微秒；使用輔助電源事件所對應的延遲容忍報告資訊的時間值為“71”微秒等等。此外，如上所述，第一驅動程式是採取主機系統10主導的方式來進行電子裝置20的電源管理。因此，電子裝置20會在接收到來自主機系統10的電源管理相關的指令(如，上述的電源管理設定指令)，再進入對應此電源管理設定指令的電源管理狀態。並且，電源管理設定指令的保留(或閒置)區域例如是電源管理設定指令的未使用區域(如，“DWORD 12~15”)，其可被廠商來拿利用並且不會對整體主機系統10或電子裝置20造成負面的影響。

在上述的例子中，假設加入至第一設定指令的第一資訊中的時間值為“3001”微秒。在加入第一資訊至第一設定指令之後，管理模組320會透過第一驅動程式來下達第一設定指令至電子裝置20。如此一來，電子裝置20會回應第一設定指令而進入至對應第一設定指令的電源管理狀態(例如，“L 1.2”電源管理狀態或其他支援LTR的電源管理狀態)。在電子裝置20進入至所述電源管理狀態後，電子裝置20會回報所接收的第一設定指令的第一資訊中的時間值(如，“3001”微秒)給主機系統10(如，處理單元200)，來完成回報延遲容忍報告至主機系統10的操作。詳細來說，電子裝置20自身的控制器(未繪示)會辨識所接收的第一設定指令的第一資訊，並且從第一資訊中提取時間值來作為延遲容忍報告的時間值，以回報給處理單元200。

應注意的是，由於偵測模組310會對應所偵測的不同的主機系統10發生的事件來通知管理模組320，以讓管理模組320 可以加入對應的延遲容忍報告資訊至對應不同事件的電源管理設定指令，並且下達已加入延遲容忍報告資訊的電源管理設定指令至電子裝置20。因此，每次電子裝置20回應於所接收到的電源管理指令來回報的延遲容忍報告皆會對應每次所接收到的電源管理指令的延遲容忍報告資訊的時間值。也就是說，藉由上述的方法，可對應不同的主機系統10所發生的事件來調整電子裝置20回報給處理單元200的延遲容忍報告的時間值。

從步驟S203接續至步驟S204，主機系統10根據從電子裝置20所回報的第一資訊中的時間值進入至第一電源狀態。

具體來說，從上述的例子，由於處理單元200所接收到的延遲容忍報告的時間值為“3001”微秒。因此，處理單元200可據此進入至第一電源狀態。值得一提的是，若未使用上述的步驟來加入第一資訊至第一設定指令，則電子裝置20一般會使用預設的延遲容忍報告資訊來回報給處理單元200，並且所述預設的延遲容忍報告資訊會是固定的時間值，其並不會對應主機系統10所發生的時間而被調整。換句話說，若電子裝置20的預設的延遲容忍報告資訊的時間值小於“3000”微秒，則處理單元200便無法進入至更深層睡眠的第一電源狀態。例如，假設電子裝置20的預設的延遲容忍報告資訊的時間值為“71”微秒，處理單元200並不能進入至第一電源狀態，並且處理單元200會根據所接收到的為“71”微秒的預設延遲容忍報告來進入至第三電源狀態。也就是說，藉由上述實施例所提供的主機系統10所進行的電源管理，處理單元 200對應螢幕關閉的事件不會根據預設的延遲容忍報告的時間值而進入較耗電的第三電源狀態，而是會根據所加入至電源管理設定指令的延遲容忍報告的時間值進入至更不耗電的第一電源狀態。

[第二實施例]

由於第一實施例與第二實施例所使用的元件或硬體是相同的，以下僅詳細說明第二實施例與第一實施例的不同流程步驟。假設在第二實施例中，PCIe介面100的驅動程式為第二驅動程式。在步驟S205中，偵測模組310會判斷第一事件是否發生。若否，則偵測模組310會接續執行步驟S205，以判斷所偵測到的主機系統10所發生的事件是否為第一事件。

若在步驟S205中，偵測模組310判定第一事件發生，則接續至步驟S206，管理模組320根據第一事件加入對應第一事件的第一資訊至第二設定指令，並且透過第二驅動程式下達第二設定指令至電子裝置20，其中當電子裝置20進入至電源管理狀態時，電子裝置20回報第二設定指令的第一資訊中的時間值至主機系統10。

在本實施例中，亦使用處理單元200的電源狀態來表示整個主機系統10的電源狀態，並且以處理單元200為代表來表示主機系統10的整體操作。此外，處理單元200的電源狀態亦簡單區分為第一實施例中的第一電源狀態、第二電源狀態與第三電源狀態，並且進入所述電源狀態的條件亦是相同的。

舉例來說，假設偵測模組310判定主機系統10發生一個螢幕關閉事件(以下亦稱，第一事件)，管理模組320會根據第一事件加入對應第一事件的延遲容忍報告資訊(以下亦稱，第一資訊)至第二驅動程式的電源管理設定指令(如，“Set Feature FID：Autonomous Power State Transition”指令)的保留(或閒置)區域中。為了簡單說明，以下稱第二驅動程式的電源管理設定指令為第二設定指令。接著，管理模組320會透過第二驅動程式下達第二設定指令至電子裝置20。

如上所述，在PCIe介面的驅動程式是第二驅動程式的狀態下，電子裝置20會自行根據預先設定的條件來決定電子裝置20進入任何電源管理狀態的時機。因此，電子裝置20在接收到第二設定指令後，電子裝置20並不會回應於第二設定指令而進入至電源管理狀態(如，”L 1.2”電源管理狀態)。電子裝置20會先辨識第二設定指令中的第一資訊的時間值，並且將所辨識的時間值記錄起來，以作為爾後回報給處理單元200的延遲容忍報告的時間值。

然而，電子裝置20會自主根據廠商所設定的條件來進入至所述電源管理狀態(如，“L 1.2”電源管理狀態或其他可支持延遲容忍報告的電源管理狀態)，並且在進入至所述電源管理狀態時，將所記錄的延遲容忍報告的時間值回報給處理單元200。

從步驟S206接續至步驟S204，步驟S204的具體說明相同於第一實施例中的步驟S204，不贅述於此。

值得一提的是，在另一實施例中，為了在主機系統10是接入來自電源插頭的電源時，使處理單元200讓處於非睡眠電源狀態(即，第二電源狀態)。偵測模組310亦可偵測主機系統10是否發生電源插頭插上插座(Plug-in)事件(以下亦稱，第二事件)。若第二事件發生，則管理模組320會根據PCIe介面100的驅動程式來加入對應第二事件的延遲容忍報告資訊(以下亦稱，第二資訊)。例如，將第二資訊加入至第一驅動程式的第一設定指令，或是將第二資訊加入至第二驅動程式的第二設定指令中。其中，第二資訊的時間值會小於上述第一實施例與第二實施例的第一資訊的時間值。如此一來，電子裝置20所回報給處理單元200的延遲容忍報告的時間值便會為所述第二資訊的時間值。

在此實施例中，管理模組320會根據處理單元200的電源狀態來設定第二資訊的時間值。由於在本實施例中，欲使主機系統10發生第二事件時，主機系統10可處於第二電源狀態，並且處理單元200從電子裝置20所接收到延遲容忍報告(以下稱，LTR)的時間值非大於“70”微秒時，處理單元200為第二電源狀態(如，非睡眠電源狀態)。因此，第二資訊的時間值例如可被設定為“0”微秒(非大於“70”微秒)，以使處理單元200因為所接收到的第二資訊的時間值非大於“70”微秒，而處於第二電源狀態。換句話說，上述的實施例可在主機系統10接入電源插座後，使處理單元200維持在非睡眠電源狀態，進而保持主機系統運作的高速率。

應注意的是，所述偵測模組310與管理模組320亦可整合為一個程式模組來實現偵測模組310與管理模組320的功能。

綜上所述，根據上述的實施例所提供的主機系統，本新型創作可根據主機系統所發生的事件，來調整藉由PCIe介面耦接至主機系統的電子裝置所回報延遲容忍報告的時間值，以使主機系統進入至對應所發生的事件的適當的電源狀態，進而更加節省電源或是維持主機系統運作的高速率。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。