电子装置中执行系统功率预算的方法及其装置的制造方法
【专利说明】电子装置中执行系统功率预算的方法及其装置
[0001 ] 交叉引用
[0002]本发明要求如下优先权:编号为61/971,896，申请日为2014年3月28日的美国临时专利申请。上述美国临时专利申请在此一并作为参考。
技术领域
[0003 ]本发明涉及一种包含多个子系统的系统的功率消耗控制操作(P ο w e rconsumpt1n control)。特别地，本发明涉及一种电子装置中执行系统功率预算(systempower budgeting)的方法及其装置。
【背景技术】
[0004]传统可携式电子装置具有高功率消耗引起的发热问题。特别地，随着传统片上系统(System on Chip，SoC)架构的芯片面积以及工作频率的增大，传统可携式电子装置的SoC架构中的发热问题正变得越来越严重。例如，传统可携式电子装置可为传统智能手机或传统可穿戴式设备，并且当用户不能接受装置温度时，可使用传统热控制机制。
[0005]根据先前技术，可提出许多传统方法以解决上述问题。例如，其中一个传统方法包含检测传统可携式电子装置的当前温度，并且基于该当前温度，被动并粗略调节芯片电压或频率以降低芯片温度。另一个传统方法包含基于温度增长斜率，主动调节芯片电压或频率以降低芯片温度。然而，这样会带来进一步的问题，例如，许多副作用。在示例中，较差的功率效率是典型的副作用。此外，粗粒度调节(coarse-grained regulat1n)会引起较大的系统性能退化。此外，因为温度斜率可作为芯片、封装以及环境的结合热损耗结果，所以粒度太粗糙而无法识别整个系统的最决定因素，其可限制进一步的控制操作，例如主动性电池资源分配。因此，需要一种新颖架构以改进热控制使其具有更少副作用。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的是提供一种电子装置中执行系统功率预算的方法及其装置，从而解决上述问题。
[0007]本发明的另一目的是提供一种电子装置中执行系统功率预算的方法及其装置，从而在不超出电子装置功率预算情况下实现改善性能的目的。
[0008]本发明的另一目的是提供一种电子装置中执行系统功率预算的方法及其装置，从而通过功率消耗控制方案取得主动热控制目的。
[0009]根据至少一个较佳实施例，提供一种电子装置中执行系统功率预算的方法，其中该方法可应用于至少一部分电子装置(例如，部分或全部电子装置)。该方法包含以下步骤:利用位于特定子系统中的功率消耗指数生成器生成对应该特定子系统的功率消耗指数，其中该电子装置包含多个子系统，并且该特定子系统是该多个子系统中的一个；以及根据对应该特定子系统的该功率消耗指数，执行该电子装置的至少一部分装置的配置调整操作。
[0010]根据至少一个较佳实施例，提供一种用于电子装置中执行系统功率预算的装置，其中该装置包含至少一部分电子装置(例如，部分或全部电子装置)，并且该电子装置包含多个子系统。该装置包含位于该多个子系统的特定子系统中的功率消耗指数生成器以及处理电路(例如，至少一个处理器或至少一个控制器)，其中该处理电路耦接该功率消耗指数生成器。具体地，该功率消耗指数生成器用于生成对应该特定子系统的功率消耗指数。此夕卜，该处理电路用于根据对应该特定子系统的该功率消耗指数执行该电子装置的至少一部分装置的配置调整操作。例如，至少一部分(例如，部分或全部)处理电路集成入多个子系统中的一个子系统。在另一示例中，处理电路可位于多个子系统外部。
[0011]根据至少一个较佳实施例，提供一种用于电子装置中执行系统功率预算的装置，其中该装置包含至少一部分电子装置(例如，部分或全部电子装置)。该装置包含处理电路(例如，至少一个处理器或至少一个控制器)，其中该处理电路耦接位于该电子装置的多个子系统。例如，多个子系统可包含硬件电路。该处理电路用于根据对应该多个子系统的特定子系统的功率消耗指数执行该电子装置的至少一部分装置的配置调整操作。此外，该特定子系统包含功率消耗指数生成器。具体地，该功率消耗指数生成器用于生成对应该特定子系统的该功率消耗指数。例如，至少一部分(例如，部分或全部)处理电路集成入多个子系统中的一个子系统。在另一示例中，处理电路可位于多个子系统外部。
[0012]本发明的优点是本发明的方法及其装置可改进电子装置的整体性能使其具有更少副作用。此外，本发明方法及其装置可以主动方式执行系统功率预算。例如，可利用功率消耗指数生成器(例如，数字或模拟功率消耗指数生成器)以及功率限幅器(可为硬件、软件、固件或其组合)管理系统功率(或电池)预算以及系统温度。替代类似生热或IR压降的反应指示器(即，穿过至少一个电阻元件的电压降，例如穿过上述具有电阻值R的至少一个电阻元件的电流(I)的产品)，功率消耗指数生成器可位于电子装置的至少一个子系统中以指示子系统的功率消耗，从而主动管理功率消耗。因此，可取得细粒度热控制(例如，限流)以及主动电池资源安排的目标。此外，与现有技术中操作在反应方式下的传统架构相比，本发明的方法及其装置可防止现有技术中的问题。
[0013]本领域技术人员可在读完多个图档描述的较佳实施例细节后完全理解本发明的这些或其他目的。
【附图说明】
[0014]图1是根据本发明实施例描述的电子装置中执行系统功率预算的装置示意图；
[0015]图2是根据本发明实施例描述的电子装置中执行系统功率预算的方法流程图；
[0016]图3是根据本发明实施例描述的使用图2所示方法的系统方块图；
[0017]图4是根据本发明实施例描述的使用图2所示方法的软件DVFS控制方案；
[0018]图5是根据本发明实施例描述的使用图2所示方法的硬件DVFS控制方案；
[0019]图6是根据本发明实施例描述的使用图2所示方法的工作流程。
【具体实施方式】
[0020]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准贝1J。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若一个装置耦接于另一装置，则耦接可为直接电气连接或通过其它装置或连接手段间接的电气连接。
[0021]图1是根据本发明实施例描述的电子装置中执行系统功率预算的装置100示意图，其中装置100包含电子装置的至少一部分装置(例如，部分或全部装置)。装置100包含上述电子装置的一部分，例如可为电子装置中至少一个硬件电路(例如，至少一个集成电路)。在另一示例中，装置100可为上述的整个电子装置。在另一示例中，装置100包含具有上述电子装置的系统(例如，包含电子装置的音频/视频系统)。电子装置的示例可包含，但不限于移动电话(例如，多功能移动电话)、个人数字助理、平板电脑、可穿戴式设备以及个人电脑(例如膝上电脑)。
[0022]根据本实施例，电子装置包含多个子系统，例如图1所不的子系统Subsystem( I)、
Subsystem(2)......Subsystem(N)的子系统集合，其中符号N表示大于或等于I的正整数，并且子系统Subsystem(l )、Subsystem( 2)......Subsystem(N)的子系统集合中的子系统数量大于等于I。装置100包含处理电路110(例如，至少一个处理器或至少一个控制器)，其耦接位于子系统的功率消耗指数生成器(power consumpt1n index generator)。如上所述，装置100包含电子装置的至少一部分装置(例如，部分或全部装置)，因此为了更好理解，可在装置100中描述子系统Subsystem(l)、Subsystem(2)......Subsystem(N)的子系统集合。这仅是为了描述的目的，并不意味着对本发明的限制。通常，子系统Subsystem( I )、Subsystem(2)……Subsystem(N)的子系统集合中的一个或多个子系统可位于装置100之外。在许多示例中，子系统31^878七6111(1)、3油878七6111(2)......Subsystem(N)的子系统集合中的全部子系统可位于装置100之外。
[0023]在图1所示的结构中，处理电路110位于子系统Subsystem(l)、Subsystem(2)……Subsystem(N)的子系统集合之外。例如，在多个子系统与子系统Subsystem(l) 'Subsystem
(2)……Subsystem(N)的子系统集合相同情况下，处理电路110位于多个子系统之外。这仅是为了描述的目的，并不意味着对本发明的限制。根据本发明许多实施例，处理电路的至少一部分(例如，部分或全部)可集成在一个或多个子系统中。在一个示例中，子系统Subsystem(I)、Subsystem(2)……Subsystem(N)中的一个或多个子系统包含处理电路110
的部分或全部。在另一示例中，除了子系统Subsystem(l)、Subsystem(2)......Subsystem(N)
的子系统集合，多个子系统可进一步包含子系统Subsystem(O),并且处理电路110可集成在子系统Subsystem(O)中。
[0024]不管处理电路110位于多个子系统之外还是部分或全部集成于一个子系统中，多个子系统可包含硬件电路，并且电路100可包含功率消耗指数生成器，其中该功率消耗指数生成