专利名称：数据接口能耗控制的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及数据传输，尤其 涉及减小数据接口的能耗。
背景技术：
数据接口通常并非一直将其全部容量用于传输数据。但是，当数据接口并非在进行数据传输时，数据接口可能仍然耗电。例如，可以不停地向数据接口的多个部件供电，以便当数据接口一段时间不活动或减少活动之后要传输数据时，接口准备恢复运行或者准备支持更高速度的数据传输。
现在将参考附图对示例性实施方式做更具体地描述。图1为根据实施方式的一实例装置的框图。图2为根据又一实施方式的实例装置的框图。图3为示出根据另一实施方式的实例方法的流程图。图4表示实施方式的实例应用的开/关序列。图5为与实现的实施方式结合的通信设备的实例的框图。
具体实施例方式用于减少非活动数据接口的能耗的各种机制已经被提出。这些机制趋向适用于特定类型的接口或者仅用于实施特定类型功能的接口。这样，仍有需要改善对于数据接口的能耗控制机制。一方面，数据接口的多个部件在非活动时期可选择性地掉电。部件选择性潜在地可能是动态的，并可基于多种标准中的任何标准。例如，在数据接口包括多个物理连接时， 在最近数据传输历史、当前数据传输水平、服务质量需求(Q0S)、数据优先级、时延等不同条件下不同数量的连接会转变成低能耗状态。可以应用相同或不同的标准来控制转换到正常的运行状态。对于每个连接要进入的低能耗状态的类型，也可以应用或者替代地应用选择性。 一些连接能够保持在开启状态，其它连接可转变成低能耗但部分开启状态，以及另外一些连接也许完全掉电。至少在一些应用中，接口从低能耗状态返回到正常运行状态所需的时间是重要的，因为转换时间会在开始高速数据传输或全容量数据传输之前引入延迟。另一方面，采取一些动作以减少转换时间。这些动作的例子包括存储由待掉电的某些部件使用的数据、随后在转变为正常运行状态期间检索所存储的参数以及周期性地上电已经掉电的部件。又一方面，涉及部分地禁用多连接型接口，以便至少一个连接维持在正常运行状态以用于传输控制信息或者数据。控制信息也许在一些正在运行的连接上传输，例如，以启动在这些连接的远端的一些动作，使得该接口的其它一些连接的远端部件返回到其正常运行状态。图1为根据实施方式的一实例装置的框图。装置10包括本地控制器12、一个或多个发送队列16以及可操作地连接到本地控制器和发送队列的数据传输模块14。
在数据传输模块14中，复用器(MUX) 22可操作地连接到发送队列16，并可操作地连接到发射器24或驱动器24。终端接电阻28、开关电阻72和开关74可操作地连接到发射器24的输出端的发送连接。在该实例中提供的发送时钟参考由发送锁相环(PLL) 26示出。相位/频率探测器 (PFD) 30可操作地连接到发送队列16、滤波器32和分压器36。可控振荡器，如图1中所示的压控振荡器(VCO) 34，可操作地连接到发送锁相环26中的滤波器32和分压器36，也可操作地连接到在运行中可使用发送时钟参考的MUX 22和发射器24。电容38同样可操作地连接到滤波器32。装置10中的能耗控制通过控制向各个部件提供的电力来实现。开关42、44、46和 48控制向发送电路部件提供的来自于电源40的电力，开关52、54、56和58控制向接收电路部件提供的来自于电源的电力，接收电路部件包括如图所示的互连的接收器64、解复用器 (DEMUX)62和接收锁相环66。在一些实施方式中，接收锁相环66基本上与发送锁相环26
的结构一致。尽管在图1中仅明确地示出某些部件以避免在图中过分拥挤，但是其中可以实现或结合实现该实施方式的装置，例如通信设备可以包含在图中未示出的其他部件。如图1 所示的例如数据传输模块14和/或锁相环26、66的部件的其它实现方式可以被预期。因此，可预期地是装置10以及其它图中的部件，仅为了示意性目的，并非将本发明限制在图中所示或这里所描述的特定实例性实施方式。装置10的诸多部件表示在通信电路或接口中使用的部件。例如，常用的各种形式的队列、复用器、发射器、锁相环、接收器、解复用器和电源。但是，本地控制器12和其控制的一些部件涉及提供新的省电特征。这里揭示的各种控制功能例如可以使用硬件、固件、一个或多个执行软件的处理器、存储软件的计算机可读存储器，或者他们的一些组合来实现。用于执行存储在计算机可读介质中的软件的微处理器、多个专用集成电路(ASICs)、多个可编程逻辑器件(PLDs)以及多个现场可编程门阵列(FPGAs)作为可能适用于实现本地控制器12的装置的实例。考虑到可能实现的宽范围， 接下来主要描述本地控制器12的功能。可控开关42、44、46、48、52、54、56、58和74在不同实施方式中可以有不同的实现方式。图1中用于这些开关的符号是通用的开关符号，不应当被看作为需要特定类型的开关，或者是所有的开关使用相同类型的开关来实现。例如，尽管在图1中使用的开关符号表示开关闸刀，其它类型的开关，包括固态开关元件，例如晶体管，也可以被用于实现任何或全部的开关 42、44、46、48、52、54、56、58 和 74。考虑到图1所示的多个部件间的实际互连，至少在某种程度上，这些互连是实现依赖的。例如在电子电路板上的走线的物理连接、其它类型的有线连接、无线连接以及多个部件间通过共享存储区域或寄存器的逻辑连接表示在实施方式中可以提供的可操作的连接。为了清晰目的，在图1中以虚线示出控制连接。在运行中，数据传输模块14能够传输来自于装置10的数据或者向装置10传输数据。当数据传输模块14能 够发送和接收数据时，数据传输的两个方向并不需要所有实施方式的支持。例如，数据传输模块也许能够发送数据但是并不能接收数据，或者能够接收数据但是不能够发送数据。
具体实施方式
可以预期地以单方向或双方向数据传输的方式实现。数据传输模块14包括具有各自时间特征的多个部件，该部件所述时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关。例如，发射器24也许具有在几十纳秒级的上电时间或“接通”时间以启动或恢复运行，而对于发送锁相环26中的VCO 34来说， 接通时间明显更长一些。本地控制器12判断数据传输模块14在实际传输数据中目前是否被采用。如果未使用，本地控制器12基于各自的时间特征，选择性地将数据传输模块14的一个或多个部件转变成其低能耗状态。这涉及到控制实例中示出的电源开关42、44、46、48、52、54、56和58。在选择性地将部件转变成低能耗状态中使用的时间特征可以为上电或接通时间， 该上电或接通时间与将每个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态相关。从电源40 向部件实际供电基本上能够与关闭开关42、44、46、48、52、54、56和58中的一个同步。但是， 部件可以要求另外的时间以实际上变的可以运行。在一些实施方式中，本地控制器12选择性地将具有低于阈值的上电时间的数据传输模块14的一些部件转变成其低能耗状态。将每个部件从其正常运行状态转换至其低能耗状态所需的掉电时间同样被考虑进来以实现选择性转变部件到其低能耗状态的目的。例如，一些类型的部件在其断开后且在其被重新接通前会需要一定的时间量。于是，本地控制器12会选择性地将具有各个低于阈值的总掉电和上电时间的数据传输模块14的部件转变成其低能耗状态。本地控制器12使用的上电阈值和/或总上电/掉电阈值可以根据发射器24的数据传输速率来建立。例如，仅当在确定数量的时钟周期或数据周期内部件能够被关闭和再次重启的情况下，部件可以被掉电，以避免当恢复数据传输时的延迟。关于决定数据传输模块14是否被应用于传输数据，本地控制器12可以采用任意不同的标准。为了达到控制发送电路部件的能耗的目的，本地控制器12可以基于以下的一个或多个标准确定是否在传输数据时采用数据传输模块14 在发送队列16中的数据等待发送的数量、在发送队列中的数据等待发送的优先级、发送数据的延迟、服务质量(QoS)需求以及服务等级协议(SLA)需求。在一些实施方式中，数据传输模块14是发送来自于相同发送队列16的数据的多个模块中的一个。在这种实施方式下，在高优先级数据存储在发送队列16中的情况下，本地控制器12可以将数据传输模块14保持在其正常运行状态下以在传输数据中使用，而仅当低优先级数据在等待发送时不将数据传输模块14保持在其正常运行状态下。一些实施方式支持本地控制器12的远程控制。于是，本地控制器12会基于从另一控制器接收的控制信息来确定在传输数据中是否采用数据传输模块14。该另一控制器可以是位于可操作地连接到接收器64的接收连接的远端处的数据传输模块的本地控制器。在这种情况下，本地控制器12通过接收器64和DEMUX62接收来自于该另一控制器的控制信息。当位于一连接的发送端的本地控制器正将该连接的发射电路的部件转变成其低能耗状态时，这种类型的机制可以被用于使本地控制器12将接收电路部件转变成其低能耗状态。本地控制器12可以在相反的方向采用相似的远程控制机制。如果本地控制器12 确定在传输数据中不采用数据传输模块14，则其可以向远程控制器发送控制信息以使得远程控制器转变与发射器24可操作地连接的接收电路至其低能耗状态。在连接的每一端的多个本地控制器可以因此彼此配合以禁止在连接上进行数据传输，因此降低了能耗。也可以预期更高等级的配合。图2为根据另一实施方式的实例装置的框图。装置80包括中 央控制器86和多连接型接口 82、84。每个接口 82、84包括多个本地控制器92/102、94/104、96/106和多个数据传输模块93/103、95/105、97/107，上述多个本地控制器和多个数据传输模块可以在如图1所示的一些实施方式中实现。中央控制器86 的功能与本地控制器12、92/102、94/104和96/106相似，能够以任意不同方式实现。中央控制器86提供接口 82、84的本地控制器92/102、94/104、96/106的所有控制，数据传输模块93/103、95/105、97/107使数据在接口间传输。每个数据传输模块 93/103,95/105,97/107包括具有各自时间特征的多个部件，该时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关。中央控制器86确定是否在传输数据中采用每个数据传输模块93/103、95/105、97/107，且基于各自的时间特征选择性地转变每个在数据传输中不使用的数据传输单元的部件，使其进入其低能耗状态。如果通过中央控制器86确定在传输数据中不采用数据传输模块，则每个本地控制器92/102、94/104、96/106响应中央控制器86以选择性地转变其可操作地连接的数据传输模块93/103、95/105、97/107的部件至其低能耗状态。尽管图2中示出的实施例包括相应于每个数据传输模块(DTM) 93/103、95/105、97/107的各自本地控制器92/102、94/104、 96/106，可以预期的是其它配置同样是可能的。例如，在一些实施方式中，每个DTM 93/103、 95/105,97/107具有其自己的本地控制器92/102、94/104、96/106以监控DTM的就绪状态 (例如，低能耗状态或正常运行状态)。每个DTM的状态可以各不相同，但仍在时间预算内。 在其它实施方式中，多个本地控制器92、94、96或102、104、106可以组成单独的本地控制器，其基于每个数据传输模块进行监控并作决定。在一些实施方式中，中央控制器86和本地控制器92/102、94/104、96/106执行不同的控制功能。例如，中央控制器86可以确定在传输数据中是否采用每个数据传输模块 93/103,95/105,97/107以及例如以命令的形式向未在传输数据中使用的每个数据传输模块的本地控制器92/102、94/104、96/106发送控制信息。每个未在传输数据中使用的数据传输模块93/103、95/105、97/107的本地控制器92/102、94/104、96/106响应控制信息以基于时间特征选择性地转变数据传输模块中的部件使其进入低能耗状态。中央控制器86和本地控制器92/102、94/104、96/106的控制功能的其它划分同样可行。根据对中央和分布或远程控制使用的“组合”方法，将转变其数据传输模块 93/103,95/105,97/107中的发射器的部件到其低能耗状态的本地控制器92/102、94/104、 96/106也可以命令的形式发送控制信息至连接的远程另一端的本地控制器以使远端的本地控制器转变其数据传输模块中的接收器的部件进入低能耗状态。因此通过发送侧的本地控制器92/102、94/104、96/106间接地实现由中央控制器86对接收电路部件的最终控制。在一些部件已经转变成低能耗状态后，需要恢复这些部件回到其正常运行状态以恢复在连接上的数据传输。连接上的数据传输可以被重新启用，例如，当接收到用于在连接上发送的数据时、当存储在发送队列16(图1)中的数据量高于确定水平时、当接收到高优先级的数据时、当延迟高于阈值时、或者存在QoS和/或SLA需求将不能够被满足或者当前不能够被满足的风险时。
用于判定当传输数据时不采用数据传输模块的阈值同样可以随后被用于判定数据传输模块重新被启用以传输数据。但是，如果采用同样的阈值，相反的掉电和上电判定将反向应用该阈值。例如，连接状态下的数据传输，在发送队列16中的数据量低于阈值时可以是被禁止的，可以在数据量高于同一阈值时是重启的。可以预期的是，不同的阈值，或者甚至完全不同的标准，可以用于掉电或上电判定。当判定出先前被禁止的数据传输模块14、93/103、95/105、97/107现在被用于传输数据时，相应的本地控制器12、92/102、94/104、96/106转变数据传输模块的多个部件， 或者是多连接型接口情况下的每个模块，使其从低能耗态转变到正常运行状态。基于时间特征选择哪些部件被转变到其低能耗状态，从而对启动或恢复数据传输时的能耗和延迟提供控制。基于在每个数据传输模块14、93/103、95/105、97/107中如何实现电源40，对发送和/或接收电路部件的电源进行开关会影响其它部件。例如，同时切换电源以使发送电路部件掉电可能会引起电源尖峰。当切换电源以恢复这些部件时也许会获得相反的效果。为此，本地控制器12、92/102、94/104、96/106能够进一步控制这些部件从其正常运行状态转变成其低能耗状态的序列、这些部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的序列、或者这两个序列。一些实施方式中没有提供序列控制，例如电源40能够处理对于发送电路部件和/ 或接收电路部件的电源转换，同时使电源振荡限制在能够允许或能够接受的水平。用于降低与切换部件的电源相关的电源振荡的另外一种可能的选择是增加或补充电源滤波器。例如，在电源滤波器中的较高电容足以将短期电源振荡约束在可接受的限度下。电源调节器的电感也能够引起电源尖峰，在一些实施例中也会被考虑进来。感应位置或调节器可以设置在ASIC芯片块上以进一步在电源切换期间控制电源变换。开关电阻72表示可以用作降低电源切换效应的另外一种可能的方式。利用适当尺寸的电阻72，当部件掉电时开关74闭合，以增加发送连接的终端电阻，由此在降低功耗的同时维持工作偏压，反过来，当重新向例如发送驱动器24(图1)的部件提供电力时允许更短的处理周期。这也同样降低了在该连接的远端的效应。在一些实施例中，位于连接两端的发送电路部件和接收电路部件大约同时被转变至其低能耗状态。因此，可以避免由于切断发送电路部件的电源引起的连接的电压尖峰，该电压尖峰可被接收器错误地探测为数据位。多连接型接口，例如图2中的接口 82、84，提供了用于连接管理同时在连接端点之间仍然能够交换控制信息的几种可供选择的方案。例如，一些实施方式，除了提供数据传输模块93/103、95/105、97/107之间的连接之外，还可以提供本地控制器92/102、94/104、 96/106之间的单独控制连接。在这种情况下，所有数据传输模块93/103、95/105、97/107之间的连接可能被禁用，以在非活动期间最大化节能。这种实现类型包括单独的控制连接和类似于专用的控制连接。根据另一方面，中央控制器86维持数据传输模块93/103、95/105、97/107中的至少一个数据传输模块的部件在其正常运行状态。该开放连接(open connection)随后可以被用于在本地控制器92/102、94/104、96/106之间传输控制信息，也可以是传输数据。维持这样的开放连接允许控制信息被传输，而不需要单独的控制连接，还允许在一个连接上传输数据，而不需重启其它连接上的数据传输。这是有用的特征，因为当在其它连接已经被禁用后接收诸如单包或者单帧的一小部分数据时，可以避免重启多个连接。因此，在实例性装置80中，每个接口 82、84支持在多个连接上的数据传输。中央控制器86判断是否禁用在多个连接的任何连接上的数据传输，如果是，则禁用一个或多个连接上的数据传输，维持至少一个连接在启动状态以进行数据传输，并通过启动的连接向通过多个连接可操作地连接到该接口的远程接口发送控制信息。控制 信息，示意性实例如命令，使通过一个或多个连接上的数据接收以在远程接口处被禁止。如上所述，向位于远程接口的本地控制器发送控制信息可以是间接地，也就是，被指示禁止在连接上进行数据传输的本地控制器可以发送控制信息以使该连接上的接收器的本地控制器禁止数据接收。在连接上的数据的发送或接收可以随后被重启，基本上如同单连接中的部分所描述的。在一些实施方式中，对每个连接的能耗状态的控制可由硬件来实现。通常地，硬件比软件更快起到作用，因此，由硬件实现的控制会特别适用于期望较短反应时间的应用。能耗状态控制的硬件实现不需要依赖于任何特定控制信息传输机制。控制硬件例如能够响应通过正在被控制的连接接收的命令或通过单独的连接接收的命令。需要指出的是，具体实施方式
绝不被限制于禁止一定数量的连接上的数据发送或数据接收。例如，可以在不同时刻或不同条件下禁用不同数量的连接。在一些具体实施方式
中，对于发送电路部件和/或接收电路部件有多种低能耗状态，因此，连接可以被禁用在不同的等级。一些连接可维持在正常运行状态并准备发送和/或接收数据，其它一些连接可被转变成低能耗但是部分工作的状态，因此可以相对较快地恢复这些连接上的数据传输， 而另外一些连接可被完全掉电并需要额外的时间予以重启。如上述的示意性实施方式主要是使用时间特征作为用于当在传输数据中不采用数据传输模块时选择哪些部件转变成低能耗状态的判断标准。尽管如此，应当认识到其它实施例同样可以被预期。 例如，能耗特征同样或者可替代地用于选择掉电的部件。在一些实施方式中，控制器可操作地用于基于其各自的时间特征和其各自的能耗特征转变数据传输模块的部件进入其低能耗状态。例如，各自的能耗特征可表示当数据传输模块不传输数据时每个部件的能耗，和/或使部件从低能耗状态转变至正常运行状态时每个部件的能耗。可以建立能耗阈值或其它选择标准以在数据传输模块不传输数据时优选使例如相对于其他部件具有高待机能耗的部件掉电。另一种可能的节能方案是基于待机功耗和部件从其低能耗状态转换到其正常运行状态期间所消耗的电量。于是可识别提供最大可能节能的部件。如上详述，当随后决定在传输数据中采用数据传输模块时，部件可以从其低能耗状态转变至正常运行状态。也可以基于各自的能耗特征来控制使部件从其低能耗状态转变到其正常工作状态的序列。用于控制数据传输模块部件的状态的其它参数和标准可以是明显的或者变得明
Mo由于为了减少能耗发送电路和/或接收线路中的一些部件掉电，所以理想的是采取动作来减少这些部件从其低能耗状态到其正常运行状态的上电时间。为了达到这个目的，控制器12、86、92/102、94/104、96/106可在确定数据传输模块14、93/103、95/105、 97/107当前不用于传输数据时执行动作。这种类型的动作的一个实例为在将数据传输模块从其正常运行状态转变成低能耗状态之前，存储由该数据传输模块的部件采用的一个或多个参数。然后，当重启数据传输时，可取回这些参数。例如，发射器24可包括均衡器，该均衡器需要用于其运行的系数。存储并稍后取回当发射器转变成其低能耗状态时使用的系数以减少均衡器恢复运行所需的时间量。用于存储这些参数的存储器 以是位于部件本身的内置存储器或者单独提供的内置存储器。关于可能存储的参数，举例来说为包含于接收器反馈的任何参数可以被考虑。这可以包括在接收器的正常运行中周期性更新的以下任意或全部的反馈类型1)偏移量控制值；2)均衡器控制环系数，例如a.判决反馈均衡器抽头值b.前馈均衡器抽头值c.无源均衡器抽头值；3)相关时钟/数据相位的接收器相位选择设置；4)接收器电压限幅水平；5) VCO振幅水平；6)驱动器预加重水平(如果有反馈)；7)被动存储的用于控制VCO频率的滤波器电压。上述列出的项目仅意图示意出可能在一些实施方式中存储的参数的实例。该清单绝不是试图穷举。所列出的任何或所有参数，以及可能的其他参数或不同参数，能够在其它实施方式中存储。电容38 (图1)实际上示出存储参数的非存储器形式。当VCO转变成其低能耗状态时，在VCO 34输入端的控制电压被电容38有效地存储。当VC034恢复上电时，前一控制电压应提供与锁相需要的控制电压更相近的控制电压，并应因此相对于启动PLL 26时简单地使用OV或其它一些默认VCO控制电压值减少了用于锁相的时间。以这种方式减少锁相的时间能够使在VC034可能不被考虑的时候作为用于转变成低能耗状态的候选部件。当数据传输模块位于低能耗状态时，向该数据传输模块的部件周期性供电为另外一种用于减少上电时间的可选方式。电容38也是用于说明这个概念的一个有用的例子。 可以周期性地向电容38供电以阻止当VCO 34在其低能耗状态时“存储的"VC0控制电压耗尽。用于减少上电时间的另一可能动作是在没有数据输入时将接收器64锁定到本地参考频率，这种情况出现在接收器位于其低能耗状态时。在这种状态下，接收PLL 66可执行与在环内包括PFD的发送PLL 26相同的功能，尽管PFD因为没有接收到任何数据而提供有本地参考信号。于是，接收PLL 66锁定到本地参考信号。结果是，在恢复正常运行并再次接收数据时更快的锁定接收的数据，这是因为本地参考频率与所接收的数据速率相近。可以通过如上所述的以一定的时间间隔而非连续地向PLL供电，周期性地执行这样的本地参考锁定。由数据传输模块的本地控制器控制的其他开关可以用于在接收的数据和本地参考信号之间进行选择以输入到接收PLL 66中的 PFD。可采用任何不同的技术以产生本地参考信号。例如，晶体振荡器和分压器是比较常用的设置。因为参考信号有时因为其它目的而产生，在通信装置或通信设备中已经存在可用的本地参考信号或者至少一个本地振荡器上述实施例主要描述了装置实例。图3为示意了根据另外实施方式的实例方法的流程示意图。方法110涉及在112中确定是否在传输数据中采用数据传输模块。如图所示，可以对一个或多个数据传输模块做出该确定。如果在传输数据时不采用数据传输模块且在响应前一确定时还没有进行转变，则在114中，基于其各自的时间特征，该数据传输模块的部件选择性地转变成其低能耗状态。否则，如果必要的话，在116中，数据传输模块的部件转变成其正常运行状态。如果数据传输模块已经是运行的，则其部件在正常运行状态且不需要执行116的操作。方法110可以不间断地执行以应对各种改变条件。图3示出了一个实施方式。其它实施方式可以包括以相同或不同的顺序执行的较多、较少或不同的操作。例如，如果在传输数据中不采用数据传输模块，则可以向连接的远端发送控制信息，并且减少上电时间和/或电源切换效应的一些动作也可以在一些实施方式中实现。执行操作的进一步变化和/或执行操作的方式的进一步变化也都是或者变得明显。从图1、图2和上述的描述中的至少一些可能的变化将是显而易见的。上面已经具体描述了不同的实施方式。图4代表根据因特拉肯协议(Interlaken protocol)运行的多链路(multiple-lane)接口的具体实施方式
的实例应用的开/关序列。 该因特拉肯协议是科缔纳系统(Cortina Systems)和思科系统(Cisco System)的接合规范，并且是用于以10Gb/S到100Gb/S速率范围进行芯片到芯片分组传输的扩展协议规范。 应该注意的是，对于因特拉肯的应用仅是为了示意性地举例。同样可以由其它类型的接口来执行实施方式。参考图4，示出了以6. 25Gb/s运行的20条链路。因为因特拉肯协议是可扩展的， 其它数量的链路同样是可以的。该实施例中示出的20条链路包括图中顶部的主链路和19 条其它附属链路。数据包被分配在活动链路上以进行发送。在图的左手边，所有的20条链路都是活动的。当满足能耗降低标准，例如低发送队列水平时，一些链路掉电。对于这些链路的至少一些发送电路和接收电路部件可以如实施例所示的被掉电，而主链路仍然保持活动。如图所示，活动的主链路能够用于携带当附属链路将掉电时关闭附属链路的接收电路的初始掉电指示或者命令、带内流控信息、甚至是有效负荷数据。例如，根据因特拉肯协议使用控制字中的一位或多位发送控制信息。关于有效负荷数据，如果通过接口接收并发送诸如单帧的相对一小部分数据，则该帧可以仅通过主链路进行发送，无需重启其他链路。在这段时间内，暂停对已经掉电的链路的循环冗余码校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)计算和其它数据相关的操作。当接收一定数量的发送数据或满足通过附属链路启动数据传输的一些其它标准时，可包括开启附属链路的接收电路的命令的控制信息通过主链路传输，并且附属链路的发送电路同样被开启。这种控制信息可以类似地使用因特拉肯协议控制字中的一位或多位进行发送。作为重启附属链路数据传输的过程的一部分，发送电路能够向接收电路发送训练模式或者其它信息。如图右手边所示，所有20条链路则重新能够携带有效负荷数据。在该实施例中，维持一条主链路在其正常运行状态，而其它所有链路一起被断开或闭合。但是，能够想到的是，可以有多条主链路和/或一条或多条附属链路的子集能够被断开或闭合。
在应用通信控制信息的另外一种机制的一些实施方式中，所有链路可能被关闭以降低能耗。同样可以出现其它可能的变换。图5是与能够实现的实施方式结合的通信设备的实施例的框图。实例性通信设备 120包括底板122和线卡124，其中一个线卡124被具体示出。每个线卡124包括数据包处理器和流量管理器(TM) 132、三态内容可寻址存储器(T-CAM) 134、吉比特千兆以太网(GE) 介质访问(MAC)装置136和光学接口 138的多种实施。其它线卡和通信设备也可以具有与示出的不同的结构，并仍然适用于实施方式的实现。例如，考虑到因特拉肯协议的上述实施例，该芯片到芯片协议可以在数据包处理器和TM 132与底板122之间使用，在MAC装置136与数据包处理器和TM 132之间使用，和 /或在数据包处理器和TM 132与T-CAM 134之间使用。为了上述目的，考虑每个线卡124上的20个双向因特拉肯接口和每个底盘上的12 个线卡的又一实例。每个接口平均24小时25%的利用率并且具有2W的能耗，通过根据实施方式使链路掉电来实现的对于一个设备底盘的每日节能确定如下每个接口2WX (100% -25%的利用率)=1. 5W1.5WX每个线卡的20个接口 =每个线卡30W每个线卡30WX 12个线卡=360W在一些通信设备中，这代表全部能耗的约15%。总节能的比例随着实现方式的不同而不同，且所实现的实际节能依赖于当不在活动使用状态下时如何强制地使部件掉电。上述描述仅是为了示出实施方式的应用原理。其它可实现的配置和方法并不脱离本发明保护范围。例如，与在传输数据中数据传输模块的使用相关的确定可以是同样或可替代地基于历史数据模式和/或与预测的数据模式，而并不需要仅基于当前数据量、优先权或延迟。 例如，加入预测方案允许连接在提前于增加的活动的预计周期被重启。需要指出的是，电源开切换不是必须被限制在开/关切换。对部件的供电能够以 “拔”上和“拔”下作为部件在正常运行状态与其低能耗状态之间进行的转变。此外，尽管本文先前针对方法和系统已经做了说明，但是其它的实施方式同样可以被预期，例如，预先存储在计算机可读介质中的指令。
权利要求
1.一种装置，包括数据传输模块，用于允许数据的传输，所述数据传输模块包括具有各自的时间特征的多个部件，所述时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关；以及控制器，用于判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块，并当确定在数据传输中不采用所述数据传输模块时，基于各自的时间特征选择性地将所述数据传输模块中的多个部件转变成其低能耗状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述各自的时间特征表示每个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的上电时间，并且所述控制器选择性地将所述数据传输模块中具有低于阈值的上电时间的多个部件转变成其低能耗状态。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述各自的时间特征表示每个部件从其正常运行状态转变成其低能耗状态的掉电时间以及每个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的上电时间，并且所述控制器选择性地将所述数据传输模块中具有低于阈值的总掉电时间和上电时间的多个部件转变成其低能耗状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器基于从另一控制器接收的控制信息判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述数据传输模块包括接收电路，并且所述控制器通过所述接收电路接收来自所述另一控制器的控制信息。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据传输模块包括发送电路，并且在所述控制器确定在数据传输中不采用所述数据传输模块的情况下，所述控制器向远程控制器发送控制信息，以使所述远程控制器将与该发送电路可操作地连接的接收电路转变成低能耗状态。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据传输模块包括发送电路和接收电路，并且所述控制器基于所述各自的时间特征选择性地将所述发送电路和所述接收电路中的多个部件转变成其低能耗状态。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述时间特征反映用于减少部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的上电时间所采取的动作。
9.根据权利要求8所述或权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述数据传输模块为允许数据传输的多个数据传输模块中的一个，所述多个数据传输模块中的每个数据传输模块包括具有各自的时间特征的多个部件，所述各自的时间特征与每个所述部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关，并且所述控制器判断在数据传输中是否采用每个数据传输模块并基于所述各自的时间特征选择性地将在数据传输中不使用的每个数据传输模块的多个部件转变成其低能耗状态。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器包括中央控制器，并且所述装置进一步包括与多个数据传输模块可操作地连接的各自的本地控制器，每个所述本地控制器进一步可操作地连接到所述中央控制器，并当所述中央控制器确定在数据传输时不采用所述数据传输模块时，所述本地控制器响应所述中央控制器以选择性地将所述本地控制器可操作地连接的数据传输模块的多个部件转变成其低能耗状态。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述中央控制器判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块，以及向在数据传输中不采用的每个数据传输模块的本地控制器发送控制信息，并且所述在数据传输中不采用的每个数据传输模块的本地控制器响应所述控制信息以基于时间特征选择性地将所述数据传输模块的多个部件转变成其低能耗状态。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述多个数据传输模块包括具有各自的发送电路的数据传输模块，并且可操作地连接到具有所述发送电路的数据传输模块的每个本地控制器响应中央控制器，以选择性地将所述本地控制器可操作地连接的所述数据传输模块的多个部件转变成其低能耗状态，并向远程控制器发送控制信息以使所述远程控制器将与该发送电路可操作地连接的远程接收电路转变成低能耗状态。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器维持至少一个所述数据传输模块的多个部件在其正常运行状态。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述数据传输模块根据因特拉肯协议运行。
15.根据权利要求6所述的装置，其中，采用因特拉肯协议向所述远程控制器发送所述控制信息。
16.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制器随后判断何时在数据传输中采用每个数据传输模块，并将先前在数据传输中不采用但是随后在数据传输中将采用的每个数据传输模块的多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述控制器进一步控制所述多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的序列。
18.一种方法，包括判断在数据传输中是否采用数据传输模块，所述数据传输模块允许数据的传输，并包括具有各自的时间特征的多个部件，所述时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关；以及当确定在数据传输中不采用所述数据传输模块时，基于各自的时间特征选择性地将所述数据传输模块中的多个部件转变成其低能耗状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述各自的时间特征表示每个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的上电时间，并且所述控制器选择性地将所述数据传输模块中具有低于阈值的上电时间的多个部件转变成其低能耗状态。
20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括接收控制信息；其中所述判断包括基于接收的所述控制信息判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述数据传输模块包括接收电路，并且所述接收包括通过所述接收电路接收控制信息。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述数据传输模块包括发送电路，所述方法进一步包括当确定在数据传输中不采用所述数据传输模块时，发送控制信息以使与所述发送电路可操作地连接的远程接收电路转变至低能耗状态。
23.根据权利要求18所述的方法，进一步包括执行动作以减少所述部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的上电时间。
24.根据权利要求23或权利要求18至20中任一项所述的方法，其中，所述数据传输模块为允许数据传输的多个数据传输模块中的一个，所述多个数据传输模块中的每个数据传输模块包括具有各自的时间特征的多个部件，所述各自的时间特征与每个所述部件在低能耗状态和正常运行之间的转换相关，并且所述判断包括判断在数据传输中是否采用每个数据传输模块并基于所述各自的时间特征选择性地将在数据传输中不使用的每个数据传输模块的多个部件转变成其低能耗状态。
25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括维持至少一个所述数据传输模块的多个部件在其正常运行状态。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述数据传输模块根据因特拉肯协议运行。
27.根据权利要求22所述的方法，其中，所述发送转变包括采用因特拉肯协议发送控制信息。
28.根据权利要求24所述的方法，进一步包括判断何时在数据传输中采用每个数据传输模块；以及将先前在数据传输中不采用但是随后在数据传输中采用的每个数据传输模块的多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态包括控制所述多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的序列。
30.一种装置，包括用于判断在数据传输中是否采用数据传输模块的工具，所述数据传输模块允许数据的传输，并包括具有各自的时间特征的多个部件，所述时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关；以及用于当确定在数据传输模块中不采用所述数据传输模块时基于各自的时间特征选择性地将所述数据传输模块中的多个部件转变成其低能耗状态的工具。
31.一种装置，包括数据传输模块，用于允许数据的传输；以及控制器，用于判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块，并当确定在数据传输中不采用所述数据传输模块时，将所述数据传输模块转变成低能耗状态，并当所述数据传输模块随后从低能耗状态转变成正常运行状态用以传输数据时，执行动作以减少数据传输模块的上电时间。
32.根据权利要求31所述的装置，其中，所述动作包括以下的一个或多个动作在所述数据传输模块从正常运行状态转变成低能耗状态之前存储所述数据传输模块的部件所使用的一个或多个参数，并当所述数据传输模块位于低能耗状态时，周期性地向所述数据传输模块的部件供电。
33.一种装置，包括多连接型接口，用于支持在多个连接上的数据传输；以及控制器，用于判断是否禁止所述多个连接的任意连接上的数据传输，以及当确定所述多个连接的任意连接上的数据传输被禁止时，禁止一个或多个连接上的数据传输，维持至少一个连接在启动状态以用于数据传输，并通过该启动的连接向通过所述多个连接与该接口可操作地连接的远程接口发送控制信息，所述控制信息使得在该远程接口禁止在一个或多个连接上的数据接收。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，所述控制器进一步判断何时应启动在已被禁止用于数据传输的多个连接的任意连接上的数据传输，以及判断应在何处启动在已被禁止用于数据传输的多个连接的任意连接上的数据传输，通过启动的连接向远程接口发送控制信息并允许在应被启动的每个连接上的数据传输，所述控制信息使得在该远程接口启动在允许数据传输的每个连接上的数据接收。
35.根据权利要求33或34所述的装置，其中，所述控制器通过将与所述多个连接分别可操作地连接的多个数据传输模块中的每个数据转换模块转变成多个低能耗状态中的一个状态以禁止在多个连接上的数据传输。
36.一种装置，包括数据传输模块，用于允许数据的传输，所述数据传输模块包括具有各自的时间特征以及各自的能耗特征的多个部件，所述时间特征与每个部件在低能耗状态和正常运行状态之间的转换相关；以及控制器，用于判断在数据传输中是否采用所述数据传输模块，并当确定在数据传输中不采用所述数据传输模块时，基于各自的时间特征和各自的能耗特征选择性地转变所述数据传输模块中的多个部件至低能耗状态。
37.根据权利要求36所述的装置，其中，所述各自的能耗特征表示以下能耗特征的至少一个当数据传输模块不传输数据时每个部件的能耗、以及所述每个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的能耗。
38.根据权利要求37所述的装置，其中，当随后确定在数据传输中采用所述数据传输模块时，所述控制器将数据传输模块的多个部件从其低能耗状态转变至其正常运行状态。
39.根据权利要求38所述的装置，其中，所述控制器进一步基于各自的能耗特征控制所述多个部件从其低能耗状态转变成其正常运行状态的序列。
全文摘要
本发明公开了一种涉及数据接口能耗控制的装置和技术。当在传输数据时不采用数据传输模块时，有时数据传输模块的多个部件被选择性地在其正常运行状态和低能耗状态之间转变。例如，基于多个部件的各自的时间特性和/或多个部件的各自的能耗特性对将要转变成其低能耗状态的特定部件作出判断。在一些实施方式中，当恢复数据传输模块的正常运行时，执行动作以减少数据传输模块的上电时间。在具有用于每个连接的各自数据传输模块的多连接型接口的情况下，可以通过转变数据传输模块的子集至低能耗状态使接口部分掉电。
文档编号H04B7/185GK102415009SQ201080019196
公开日2012年4月11日 申请日期2010年3月5日 优先权日2009年3月10日
发明者弗雷德里克·奥尔森, 肖恩·劳伦斯·斯考滕, 赖安·帕特里克·多诺霍 申请人:科迪纳系统有限公司