电源管理系统及电源管理方法
【专利说明】电源管理系统及电源管理方法
[0001 ] 本申请是申请日为2012年08月22日、申请号为201210301890.0、发明名称为“电源管理系统及电源管理方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明是有关于电源管理，特别是有关于控制面板自动更新(Panelselfrefresh)的电源管理系统及方法。
【背景技术】
[0003]在传统的显示技术中，利用处理器支持屏幕呈现画面往往需要消耗不少电力，因为传统显示装置面板在显示画面没有更新时，仍然会从系统存储器或图形处理器(例如GPU)读取显示画面，并向图形处理器发出中断(interrupt)信号。然而，随着科技进步，Intel在嵌入式DisplayPort标准(embedded DisplayPort,eDP) 1.3版中已发展出面板自动更新(Panel Self Refresh)的技术，意即当使用者在浏览网站或阅读电子书时，因为画面内容通常是静态的。因此，显示装置面板在画面没有更新时，仅会采用显示装置面板的内置存储器中的数据以及自动限制屏幕更新率(refresh rate)，并且不再读取系统存储器或图形处理器的显示画面，并且将中断信号降低至每秒30次(视屏幕更新率而定)，藉以降低功率消耗。
[0004]图1是显示符合eDP1.3标准且可控制面板自动更新的传统电源管理系统的简要功能方块图。如图1所示，电源管理系统10包括一图形处理器20及一显示装置面板30，其中显示装置面板30还包括一时序控制器(T-C0N)40、一显示装置50及一背光模块60。处理器20包括一传送端21，用以传送图形处理器20所产生的显示画面至时序控制器40。图形处理器20可为位于一独立显示卡上的一图形处理器(GPU)，或是位于一主机板(Mainboard)上的一中央处理器(CPU)(例如Intel i5、i7CPU)中的一图形处理器。时序控制器40至少包括一接收端41、一像素排列单元42、一显示装置接口(LCD interface)43、一视频帧缓冲器(Videoframe buffer)44及一背光控制单元(Backlight control unit)45。
[0005]简单来说，时序控制器40通过接收端41接收来自图形处理器20的显示画面，再经由像素排列单元42将所接收的画面的像素重新排列并将重新排列过后的像素储存于视频帧缓冲器44。显示装置接口 43通过像素排列单元42由视频帧缓冲器44中读取画面数据，并控制显示装置50中的列驱动器51及行驱动器52，藉以显示所读取的画面。背光控制单元45用以控制背光模块60的开关。
[0006]需注意的是，在传统的时序控制器40中，视频帧缓冲器44的尺寸往往均仅有一个视频帧的大小。以全分辨率高画质画面(Full HD)为例，其大小可为1920*1080*3 =6220800bytes(约为6Mbytes)。时序控制器40中还可选择性地包括一影像编码器及一影像解码器(未绘示)，其中影像编码器将接收端41所接收的显示画面进行编码，再将编码后的显示画面通过像素排列单元42储存于视频帧缓冲器244中。详细内容可参考「An LCDDriver with on-chip frame buffer and 3times image compress1n」SPIE_IS&T 2008,Vol.6807，68070H-1。
[0007]在时序控制器40进行面板自动更新(例如处于静止画面时)时，会直接由视频帧缓冲器44中取出所储存的画面数据并直接在显示装置50上播放，此时图形处理器20可处于低功耗状态，藉以节省电力。除此之外，当图形处理器20检测到有新影像数据时(例如来自敲击键盘按键或是移动鼠标)，图形处理器20会唤起传送端21，并传送一张新影像数据至时序控制器40中的视频帧缓冲器44。
[0008]在传统的电源管理系统10中，因图形处理器20经常收到来自时序控制器40的中断信号或是收到外部装置的中断信号，图形处理器20必需经常被唤醒而处于工作状态(例如ACPI标准所规范的S0状态)。换句话说，图形处理器20经常处于高功耗的工作状态下，并无法有效地降低电源管理系统10的功率消耗。因此，亟需一种电源管理系统更有效地降低功率消耗，藉以达到更长的使用时间。
【发明内容】
[0009]本发明提供一种电源管理系统。该系统包括:一显示装置;一图形处理器;一时序控制器，包括一视频帧缓冲器；以及一监测控制单元，用以监测图形处理器所在一总线的多个总线活动，并由总线活动中过滤与图形处理器相应的多个图形处理活动，其中监测控制单元还依据等图形处理活动估计该图形处理器的一闲置时间周期，并控制该图形处理器在该闲置时间周期内处于一低功耗状态;其中监测控制单元还控制图形处理器突发写入多张影像至视频帧缓冲器，藉以让时序控制器足以在闲置时间周期内于显示装置播放图形处理器所写入的影像以进行面板自动更新。
[0010]本发明还提供一种电源管理系统。该系统包括:一显示装置;一图形处理器，包括一监测控制单元，用以监测该图形处理器所在的一总线的多个总线活动，并由该等总线活动中过滤与该图形处理器相应的多个图形处理活动；以及一时序控制器;其中该监测控制单元还依据该等图形处理活动估计该图形处理器的一闲置时间周期，并控制该图形处理器在该闲置时间周期内处于一低功耗状态，其中该监测控制单元还控制该图形处理器突发写入多张影像至该视频帧缓冲器，藉以让该时序控制器足以在该闲置时间内于该显示装置播放该图形处理器所写入的该等影像。
[0011]本发明还提供一种电源管理方法，用于一电源管理系统，该电源管理系统包括一图形处理器、一监测控制单元、一时序控制器及一显示装置。该方法包括:利用该监测控制单元监测该图形处理器所在的一总线的多个总线活动，并由该等总线活动中过滤与该图形处理器相应的多个图形处理活动;利用该监测控制单元依据该等图形处理活动估计该图形处理器的一闲置时间周期，并控制该图形处理器在该闲置时间周期内处于一低功耗状态；利用该监测控制单元控制该图形处理器突发写入多张影像至该时序控制器的一视频帧缓冲器，藉以让该时序控制器足以在该闲置时间周期内于该显示装置播放该图形处理器所写入的该等影像以进行面板自动更新。
【附图说明】
[0012]图1是显示符合eDP1.3标准且可控制面板自动更新的传统电源管理系统的简要功能方块图。
[0013]图2A是显示依据本发明一实施例的电源管理系统200的简要功能方块图。
[0014]图2B是显示依据本发明另一实施例的电源管理系统200的简要功能方块图。
[0015]图3A是显示依据本发明一实施例中来自各装置到图形处理器所在的总线的中断信号的示意图。
[0016]图3B是显示在图3A中重新排列及分群后的中断信号的示意图。
[0017]图3C是显示依据本发明一实施例中监测控制单元222所发出的唤醒信号的示意图。
[0018]图4是显示依据本发明一实施例的监测控制单元222的状态机的状态图。
[0019]图5是显示依据本发明一实施例的电源管理方法的流程图。
[0020][主要元件标号说明]
[0021]10、200?电源管理系统；20、220?处理器；
[0022]21、221?传送端；30、230?显示装置面板；
[0023]40、240?时序控制器；41、241?接收端；
[0024]42、242?像素排列单元；43、243?显示装置接口；
[0025]44、244?视频帧缓冲器；45、245?背光控制单元；
[0026]50、250?显示装置；51、251?列驱动器；
[0027]52、252?行驱动器；60、260?背光模块；
[0028]222?监测控制单元；
[0029]310、311、312、313、320、330、340?中断信号;
[0030]350、360?脉冲信号；410 — 450?状态。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0032]图2A是显示依据本发明一实施例的电源管理系统200的简要功能方块图。如图2A所示，电源管理系统200包括一图形处理器22