控制器及存储器存取方法
【专利说明】控制器及存储器存取方法
[0001]优先权
[0002]本申请要求2014年9月16日申请的申请号为62/050，838的美国临时案的优先权，该申请整体以参考形式纳入本申请。
技术领域
[0003]本发明所的实施例有关于一种存储器存取方法以及相应控制器，尤指一种使用批处理命令列(batch command queue)存取存储器，以减少功耗的存储器存取方法以及相应控制器。
【背景技术】
[0004]随着/技术的进步，移动设备越来越流行。移动设备中内置了各种传感器来侦测移动设备的例如速度，加速度，方向，温度，靠近程度(proximity level)或附近光线等的信息。在传统移动设备内，从传感器得到的传感数据一般在传感器处理系统的高速低功耗的本地存储器(比如SRAM)内缓存。因为本地存储器的大小有限，传感器处理系统可利用系统存储器(比如DRAM)来储存传感器的数据，因为系统存储器的尺寸大且便宜。可是，因为系统存储器内数据的频繁存取，系统存储器应总是开启，这导致了传统移动设备的高功耗的问题。
[0005]因此，需要一种新的存储器控制器及相应存储器控制方法来解决前述的问题。
【发明内容】
[0006]根据本发明的实施例，提出一种控制器及相关存储器的控制方法以解决上述问题。
[0007]根据本发明的第一实施例提供一种控制器，包含:传感器处理系统，包含:存储器；缓存；以及处理器，用来从至少一个传感器收集传感器数据，储存该传感器数据进该存储器，并将与储存的该传感器数据相关的信息写入该缓存；以及控制单元，用来确定该缓存的充满水平是否达到既定阈值，其中当该控制单元确定该充满水平达到该既定阈值时，该控制器根据与储存在该缓存内的传感器数据相关的该信息，从该存储器取得该传感器数据并将取得的该传感器数据写入外部存储器。
[0008]根据本发明的第二实施例提供一种用于控制器内的存储器存取方法，其中该控制器包含传感器处理系统，及该传感器处理系统包含存储器以及缓存，其中该控制器耦接到外部存储器及传感器，该存取方法包含:从该传感器收集该传感器数据并将收集的该传感器数据写入该存储器；将与该传感器数据相关的信息写入该缓存；确定该缓存的充满水平是否达到既定阈值；以及当确定该充满水平达到该既定阈值时，根据缓存内的储存的该传感器数据相关的该信息，从该存储器取得该传感器数据并将取得的该传感器数据给该外部存储器。
[0009]本发明所公开的控制器与相应的存储器存取方法能够有效降低移动设备的功耗。
[0010]本发明的这些及其他的目的对于本领域的技术人员来说，在阅读了下述优选实施例的详细说明以后是很容易理解和明白的，所述优选实施例通过多幅图予以揭示。
【附图说明】
[0011]图1是根据本发明的实施例的控制器的框图。
[0012]图2A是根据本发明的实施例的不利用批处理命令列的控制器的驱动电流的示意图。
[0013]图2B是根据本发明的实施例的利用批处理命令列的控制器的驱动电流的示意图。
[0014]图3是根据本发明的实施例的存储器存取方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]本说明书及权利要求书使用了某些词语代指特定的组件。本领域的技术人员可理解的是，制造商可能使用不同的名称代指同一组件。本文件不通过名字的差别，而通过功能的差别来区分组件。在以下的说明书和权利要求书中，词语“包括”是开放式的，因此其应理解为“包括，但不限于...”。
[0016]图1是根据本发明的实施例的控制器的框图。电子装置100包含控制单元110，存储器控制器121，传感器处理系统130，以及基础结构(infrastructure) 140。控制单元110用来控制外部存储器122以及基础结构140的供电状态，其中外部存储器122是一个在控制器100外部的系统存储器，而且可以是动态随机存取存储器，但这并不是本发明的限制。控制单元110，可以是一个中央处理单元(CPU)，数字信号处理器(DSP)，通用目的处理器，微处理器，专用集成电路(ASIC)等等。另外，控制单元110更用来是否从传感器处理系统130写入传感器数据到外部存储器122，操作细节将会在下文具体介绍。在本发明的一个实施例中，控制单元110，传感器处理系统130，以及基础结构140能集成在一个系统上芯片内(SoC)。
[0017]存储器控制器121用来控制外部存储器122的数据存取。基础结构140是外部存储器122与传感器处理系统130之间通信的中间媒介。在一些实施例中，基础结构140以系统总线来实施。
[0018]传感器处理系统130包含处理器131，缓存132，以及存储器133。在一个实施例中，处理器131从多个传感器134收集传感器数据，并将收集的传感器数据储存到存储器133中，存储器133可以是静态随机存取存储器(SRAM)或是紧密耦合存储器(TCM)，其中传感器134在控制器100的外部，并且用来侦测环境中的不同情况，例如控制器100的速度，加速度，方向，温度，靠近程度，以及/或附近光线，但本发明不限于此。因此，处理器131可高速且低功耗地存取存储器133中的传感器数据。举例来说，处理器131可由处理器或微处理器来实施。
[0019]另外，处理器131更将与缓存132中储存的传感器数据相关的信息记录下来。举例来说，与每一份储存的传感器数据相关的信息可以是一标签(tag，例如写/读标志位)，每一写入存储器133的数据的读取存储器地址(read memory address)，要被写入到外部存储器122内的储存的传感器数据的写入地址，以及每一储存的传感器数据的大小。另外，如图1所示，缓存132也记录写指针，读指针，以及储存的传感器数据的总大小，处理器131也储存批处理命令列135，其将从外部存储器122进入的数据存取请求或命令缓存到缓存132中。
[0020]在一个实施例中，控制单元110包含供电管理单元111以及存储器存取单元112。供电管理单元111用来通过基础结构140控制外部存储器122的供电状态。存储器存取单元112用来监控缓存132中的批处理命令列135的状态(比如充满水平)，以及控制储存在存储器133中的传感器数据的数据存取。
[0021]在一个实施例中，对于一些应用，本地存储器132可能不足以缓存收集的传感器数据，处理器131更进一步能够通过基础结构140来存取储存在外部存储器122中的数据。可是，由处理器131存取外部存储器122消耗更多能源。当存储器存取单元112确定缓存132中的批处理命令列135的充满水平没有到达既定阈值时，供电管理单元111可通过基础结构140关闭给外部存储器122的供电，从而来降低控制器100的功耗。在一个实施例中，供电管理单元111直接通过基础结构140关闭给外部存储器122的供电。可变的，供电管理单元111通过基础结构140及存储器控制器121关闭给外部存储器122的供电。
[0022]具体地，当存储器133的空闲空间足够储存收集的传感器数据或其他数据，存储器存取单元112可在缓存器132中将收集的传感器数据的数据存取请求作为批处理命令135缓存，而且这意味着供给外部存储器122的电源可以临时关闭来减少功耗。为了改善效率，存储器单元112也可缓存传感器数据到一个既定水平，然后通过基础结构140在批处理命令列135中把缓存的传感器数据写入到外部存储器122。需要注意的是，该既定水平是可编程的。
[0023]当存储器存取单元112确定缓存132中的批处理命令列135的充满水平达到了既定阈值，存储器存取单元112首先通过基础结构140通知供电管理单元111来开启给外部存储器122的供电，并从存储器133取得传感器数据并从缓存132取得相应信息。存储器存取单元112然后通过基础结构140发送取得的传感器数据给外部存储器122，使得存储器控制器121能够基于相应的信息(比如目的存储器地址)将取得的传感器数据写入外部存储器122。
[0024]需要注意的是，命令列中的请求并不限定于写请求或读请求。同样，存储器存取单元112也能够通过基础结构140从外部存储器122读取数据。存储器存取单元112可分析命令列中的请求，然后确定是否要从存储器133或是外部存储器122读取数据。具体地，与每一储存在缓存132中的传感器数据相关的信息记录了存储器133中的写/读存储器地址以及外部存储器122中的写/读存储器地址。存储器存取单元112可基于缓存132中记录的地址信息从存储器133或从外部存储器122中取得数据