圖形單元中的α信道功率節(jié)省的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖形處理電路和用于在該圖形處理電路中節(jié)省功率的方法。在一個實施例中，圖形處理電路包括多個信道。該多個信道包括多個顏色分量信道，每個顏色分量信道均被配置為對圖形信息的輸入幀的像素值的顏色分量進行處理。該多個信道還包括α縮放信道，該α縮放信道被配置為處理輸入幀和/或輸出幀的α值(指示透明度)。該圖形處理電路還包括控制電路?？刂齐娐繁慌渲脼轫憫?yīng)于確定輸入幀或輸出幀中的至少一者不包括α值而將α縮放信道置于低功率狀態(tài)。
【專利說明】圖形單元中的α信道功率節(jié)省

【背景技術(shù)】

【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001]
[0002] 本公開涉及集成電路，并且更具體地，涉及具有圖形處理電路系統(tǒng)的集成電路中 的功率節(jié)省。
[0003] 相關(guān)領(lǐng)域的描述
[0004] 近年來，能夠處理和顯示復(fù)雜圖形的設(shè)備數(shù)量與類型顯著增加。處理和顯示高分 辨率圖形曾局限于更高端的計算機系統(tǒng)。近年來，較小的便攜式設(shè)備結(jié)合了處理和顯示高 分辨率圖形的能力。此類設(shè)備包括（但不限于）智能電話和平板電腦。
[0005] 除了在各種平臺中結(jié)合高分辨率圖形處理能力之外，還激增了大量不同的圖形格 式。各種圖形格式可各自具有不同的處理要求。許多此類圖形格式包括用于處理顏色（如 紅色、綠色和藍色）的多個不同的流。一些圖形格式還可包括所謂的α數(shù)據(jù)。α數(shù)據(jù)可指 示待顯示信息的透明度，從完全透明到完全不透明。
[0006] 在一些平臺中，可執(zhí)行不同圖形格式之間的轉(zhuǎn)換?？商峁╇娐废到y(tǒng)和/或軟件以 接收一種格式的圖形信息并轉(zhuǎn)換和輸出另一種格式的等價圖形信息。此類轉(zhuǎn)換可包括兩種 格式之間的轉(zhuǎn)換，其中一種格式或兩種格式包括ct分量，或任一種格式均不包括α分量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明公開了一種圖形處理電路以及用于在該圖形處理電路中節(jié)省功率的方法。 在一個實施例中，圖形處理電路包括多個信道。多個信道包括多個顏色分量信道，每個顏色 分量信道均被配置為處理圖形信息的輸入幀的像素值的顏色分量。多個信道還包括α縮 放信道，該α縮放信道被配置為處理輸入幀和/或輸出幀的α值（指示透明度）。該圖形 處理電路還包括控制電路。控制電路被配置為響應(yīng)于確定輸入幀或輸出幀中的至少一者不 包括α值而將α縮放信道置于低功率狀態(tài)。
[0008] 在一個實施例中，方法包括圖形處理單元，其接收圖形信息的輸入幀并提供圖形 信息的相應(yīng)輸出幀。圖形信息可被接收到多個信道中，該多個信道被配置為處理輸入幀中 的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生輸出幀。多個信道可包括顏色分量信道以及被配置為處理α數(shù)據(jù)的α信道。 該方法還可包括確定是否輸入幀或輸出幀中的至少一者不包括α數(shù)據(jù)。如果輸入幀或輸 出幀中的至少一者不包括α數(shù)據(jù)，則可將α信道置于低功率狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 以下詳細(xì)描述參考了附圖，現(xiàn)在簡要描述附圖。
[0010] 圖1是包括具有圖形處理單元的集成電路的系統(tǒng)的一個實施例的框圖。
[0011] 圖2是示出了圖形處理單元的一個實施例的框圖。
[0012] 圖3是用于確定是否將圖形處理單元的α信道置于低功率狀態(tài)的方法的一個實 施例的流程圖。
[0013] 圖4是示例性系統(tǒng)的一個實施例的框圖。
[0014] 盡管本發(fā)明容許各種修改和替代形式，但附圖中以舉例的方式示出了并且本文將 詳細(xì)描述其具體實施例。不過應(yīng)當(dāng)理解，附圖及其詳細(xì)描述并非旨在將本發(fā)明限制于公開 的特定形式，相反，其目的在于覆蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)的 所有修改、等價物和替代方案。本文使用的標(biāo)題僅用于組織目的，并非旨在限制說明書的范 圍。如在整個本申請中所用的那樣，以允許的意義（即意味著具有可能性）而非強制的意 義（即意味著必須）使用"可以"一詞。類似地，"包括"一詞表示包括但不限于。
[0015] 各種單元、電路或其他組件可被描述為"被配置為"執(zhí)行一項任務(wù)或多項任務(wù)。在 此種語境中，"被配置為"是一般表示"具有"在操作期間執(zhí)行一項任務(wù)或多項任務(wù)的"電路 系統(tǒng)"的結(jié)構(gòu)的寬泛表述。同樣地，即使在單元/電路/組件當(dāng)前未打開時，也可配置單元 /電路/組件來執(zhí)行任務(wù)。一般來講，形成對應(yīng)于"被配置為"的結(jié)構(gòu)的電路系統(tǒng)可包括硬 件電路。類似地，為了方便描述，可將各種單元/電路/組件描述為執(zhí)行一項任務(wù)或多項任 務(wù)。此類描述應(yīng)當(dāng)被解釋為包括短語"被配置為"。描述被配置為執(zhí)行一項或多項任務(wù)的單 元/電路/組件明確地意在不援引35 U. S. C.第112節(jié)第六段對該單元/電路/組件的解 釋。

【具體實施方式】
[0016] 圖1是包括具有圖形處理單元的集成電路的系統(tǒng)的一個實施例的框圖。在所示的 實施例中，系統(tǒng)2包括集成電路5、1/0設(shè)備11 (其可包括一個或多個輸入/輸出設(shè)備）、存 儲器13和顯示器12。所示實施例中的集成電路5包括被配置為處理圖形信息的圖形單元 20。集成電路5可以是包括圖形處理電路系統(tǒng)的片上系統(tǒng)（S0C)或其他類型的集成電路。 在一些情況下，系統(tǒng)2可以是便攜式設(shè)備，諸如智能電話、平板電腦或膝上型計算機。不過， 通過其他方式實施（如實現(xiàn)為臺式計算機）的系統(tǒng)2的實施例也是可能的并且是被設(shè)想到 的。
[0017] 在所示的實施例中，I/O設(shè)備11可包括一個或多個單元，該一個或多個單元可將 用于輸入的信息輸送到集成電路5。I/O設(shè)備11還可包括一個或多個單兀，該一個或多個 單元被配置為輸出從集成電路5接收的信息。I/O設(shè)備11中包括的設(shè)備類型可從一個實施 例到下一個實施例發(fā)生很大變化。此類設(shè)備可包括但不限于用于蜂窩通信系統(tǒng)的無線電收 發(fā)器、觸摸屏系統(tǒng)、用于全球定位系統(tǒng)（GPS)單元的無線電收發(fā)器、鍵盤、wi-fi收發(fā)器、外圍 總線接口等。
[0018] 在所示的實施例中，集成電路5可與I/O設(shè)備11和存儲器13通信。集成電路5 可從存儲器13讀取信息并向其寫入信息。在一個實施例中，存儲器13可以是易失性存儲 器，而在其他實施例中，存儲器13可以是非易失性存儲器。包括易失性存儲器和非易失性 存儲器兩者的實施例也是可能的并且是被設(shè)想到的。可用于實現(xiàn)存儲器13的各種存儲器 類型包括（但不限于）動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM)、靜態(tài)RAM (SRAM)、閃存存儲器等。
[0019] 顯示器12可以是適用于在系統(tǒng)2的具體實施例中實現(xiàn)的任何類型的顯示器。可 從集成電路5輸出由圖形單元20處理的信息以在顯示器12上顯示。顯示器12上顯示的 信息可包括（但不限于）視頻、圖標(biāo)、圖形用戶界面和文本。在一些情況下，初始可由集成 電路5從I/O設(shè)備11或從存儲器13中的一者接收待顯示的信息。也可顯示由集成電路5 在內(nèi)部生成的信息。在一些情況下，顯示器12可以是觸摸屏顯示器，從而可用于向集成電 路5中提供輸入。在此類實施例中，可根據(jù)來自觸摸屏的用戶輸入來更新待顯示的信息。
[0020] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2,其是示出了圖形處理單元20的一個實施例的框圖。在所示的實施 例中，圖形處理單元20包括控制單元21和用于處理輸入幀中的接收到的圖形信息的多個 信道。所示的實施例中的信道包括α信道22、顏色1信道24、顏色2信道26和顏色3信 道28。圖形單元20還包括抖動單元，該抖動單元被耦接以從每個信道接收信息，并被配置 為在向顯示器12提供輸出幀之前執(zhí)行最終處理。
[0021] 每個顏色信道都可處理與輸入幀中所包含的像素數(shù)據(jù)的顏色相關(guān)的信息?？筛鶕?jù) 輸入巾貞的格式和待產(chǎn)生的相應(yīng)輸出巾貞的格式來執(zhí)行至少一些處理。在各種實施例中，格式 可包括RGB(紅，綠，藍）和相關(guān)格式，YUV(其中Υ =亮度，而U和V是顏色信息）等等。一 般來講，可由圖形單元20處理任何合適顯示格式的輸入幀信息，因此其實施例不限于本文 明確公開的那些格式。此外，在提供的功能中，圖形單元20的信道可將輸入幀從第一格式 轉(zhuǎn)換為用于輸出幀的第二格式。
[0022] 所示的實施例中的α信道22被配置為對輸入幀的像素數(shù)據(jù)的α值進行處理。α 值可指示該幀的透明度。就透明度而言，α值的范圍可從完全透明到完全不透明。一些顯 示格式可包括每幀信息的像素數(shù)據(jù)的α值，而其他顯示格式可以不含α數(shù)據(jù)。在一些情 況下，輸入幀和輸出幀都可以是包括α數(shù)據(jù)的相應(yīng)格式。在其他情況下，輸入幀或輸出幀 中的至少一者可以是不含 α數(shù)據(jù)的相應(yīng)格式。在其他時候，輸入幀和輸出幀的兩種相應(yīng)格 式都可以不含α數(shù)據(jù)。在所示的實施例中，控制單元21被配置為接收輸入幀并且還被配 置為接收處理信息。控制單元21可利用處理信息以及輸入幀中的信息來確定是否輸入幀 或輸出幀中的一者或兩者的相應(yīng)格式不含α數(shù)據(jù)。如果輸入幀和輸出幀中的至少一者的 格式不含α數(shù)據(jù)，則控制單元21可將α信道22置于低功率狀態(tài)。在所示的實施例中，可 通過對α信道進行時鐘門控（即禁止向其提供時鐘信號）或?qū)Ζ列诺肋M行功率門控（即 禁止向α信道供應(yīng)電力）而將α信道22置于低功率狀態(tài)。在一些實施例中，可實施時鐘 門控或功率門控選項中的僅一者，以將α信道22置于低功率狀態(tài)。
[0023] 在一些情況下，輸入巾貞的格式可以是不包括α值的一種格式，而輸出巾貞的格式是 包括α值的一種格式。在這種情況下，控制單元21可生成α值并將它們提供給抖動單元 29。抖動單元29可執(zhí)行抖動和其他功能，包括組裝輸出幀的各個分量。在其組裝之后，抖 動單元29可向顯示器12提供輸出中貞。
[0024] 每個信道在活動時可對接收的像素數(shù)據(jù)執(zhí)行各種處理功能。可以執(zhí)行的一個功能 是縮放，其中可針對相應(yīng)的輸出幀來改變輸入幀的分辨率?？s放可包括（相對于輸入幀） 減小輸出幀的分辨率或增大輸出幀的分辨率?？捎蓤D形單元20的各個信道執(zhí)行的另一個 功能可包括旋轉(zhuǎn)圖像（如將其取向改變90度）。還可由圖形單元20的各個信道執(zhí)行的另 一個功能可包括將輸入幀的格式轉(zhuǎn)換為用于輸出幀的不同格式。一般來講，各個信道可執(zhí) 行各種圖形處理功能。還應(yīng)當(dāng)指出，不必在每個操作實例中執(zhí)行每個所提供的圖形處理功 能。例如，在要以與輸入幀相同的分辨率提供輸出幀時，可不在實例中執(zhí)行縮放。
[0025] 圖3是用于確定是否將圖形處理單元的α信道置于低功率狀態(tài)的方法的一個實 施例的流程圖。可利用如上所述的系統(tǒng)和圖形處理單元的各種實施例來執(zhí)行圖3中所示的 方法300。此外，還設(shè)想到可在本文未明確公開的系統(tǒng)和圖形處理單元的其他實施例中執(zhí)行 該方法300。
[0026] 在所示的實施例中，方法300以圖形處理單元接收輸入幀的像素數(shù)據(jù)開始（方框 305)。在接收到輸入幀以及要如何處理它的信息（如格式化、縮放等）時，可確定是否輸入 中貞和輸出巾貞中的至少一者不含 α數(shù)據(jù)（方框310)。如果確定輸入巾貞和輸出巾貞都包括α數(shù) 據(jù)（方框315,是），則可在相應(yīng)信道中處理像素信息，包括處理α信道中的α數(shù)據(jù)。隨后， 可從活動信道提供用于輸出幀的信息（方框325)。
[0027] 如果輸入幀和輸出幀中的一者或兩者不包括α數(shù)據(jù)（方框315,否），則可將α 信道置于低功率狀態(tài)（方框320)。在一些實施例中，可通過時鐘門控來完成將α信道置于 低功率狀態(tài)?？赏ㄟ^功率門控將α信道置于低功率狀態(tài)的實施例也是可能的并且是被設(shè) 想到的。也可實施其中時鐘門控和功率門控都是用于將α信道置于低功率狀態(tài)的選項的 實施例。
[0028] 如果輸入信道不含α數(shù)據(jù)但輸出信道包括α數(shù)據(jù)（方框321，是），則可生成輸 出幀的α數(shù)據(jù)（方框322)。該方法隨后可前進到方框325。如果輸出幀和輸入幀中的任 一個都不包含α數(shù)據(jù)（方框321，否），則不生成α數(shù)據(jù)，該方法前進到方框325。在方框 325之后，該方法可返回到方框305并重復(fù)。
[0029] 隨后轉(zhuǎn)向圖4,示出了系統(tǒng)150的一個實施例的框圖。在所示的實施例中，系統(tǒng)150 包括耦接到外部儲存器152的1C 5的至少一個實例。所示實施例中的1C 5可以是包括圖 1所示那些特征的1C。1C 5還耦接到一個或多個外圍設(shè)備154。還提供了電源156,其向1C 5供應(yīng)供電電壓以及向存儲器152和/或外圍設(shè)備154供應(yīng)一個或多個供電電壓。在一些 實施例中，可以包括1C 5的不止一個實例（也可包括不止一個外部存儲器152)。
[0030] 根據(jù)系統(tǒng)150的類型，外圍設(shè)備154可包括任意期望的電路系統(tǒng)。例如，在一個 實施例中，系統(tǒng)150可以是移動設(shè)備（如個人數(shù)字助理（PDA)、智能電話等），外圍設(shè)備154 可包括用于各種無線通信的設(shè)備，例如wifi、藍牙、蜂窩、全球定位系統(tǒng)等。外圍設(shè)備154還 可包括另外的存儲裝置，包括RAM存儲裝置、固態(tài)存儲裝置或磁盤存儲裝置。外圍設(shè)備154 可包括用戶界面設(shè)備，例如顯示屏，其包括觸摸顯示屏或多觸摸顯示屏、鍵盤或其他輸入設(shè) 備、麥克風(fēng)、揚聲器等。在其他實施例中，系統(tǒng)150可以是任何類型的計算系統(tǒng)（如臺式個 人計算機、膝上型計算機、工作站、網(wǎng)絡(luò)機頂盒等）。
[0031] 一旦充分理解了以上公開，許多變型和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得顯 而易見。意在將以下權(quán)利要求解釋為涵蓋所有此類變型和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種圖形處理電路，包括： 多個顏色分量信道，其均被配置為對圖形信息的輸入幀的像素值的顏色分量進行縮 放； α縮放信道，其被配置為對圖形信息的所述輸入幀和輸出幀中的一者的像素的α值 進行縮放；以及 控制電路，其被配置為響應(yīng)于確定所述輸入幀和輸出幀中的至少一者不包括α值而 將所述α縮放信道置于低功率狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理電路，其中所述控制單元被配置為響應(yīng)于確定所述 輸入幀和輸出幀中的至少一者不包括α值而對所述α信道進行時鐘門控。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理電路，其中所述控制單元被配置為響應(yīng)于確定所述 輸入幀和輸出幀中的至少一者不包括α值而對所述α信道進行功率門控。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理電路，其中所述控制單元還被配置為響應(yīng)于確定所 述輸出幀將包括α值且所述輸入幀不包括α值而生成所述輸出幀的α值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形處理電路，其中所述多個顏色分量信道中的每一個被配 置為將從所述輸入幀相應(yīng)地接收的像素數(shù)據(jù)從第一格式轉(zhuǎn)換為第二格式。
6. -種方法，包括： 向包括α信道和多個顏色編碼信道的多個信道提供圖形信息的輸入幀的像素數(shù)據(jù)； 確定輸入數(shù)據(jù)幀和輸出數(shù)據(jù)幀是否包括α數(shù)據(jù)；以及 如果所述輸入數(shù)據(jù)幀和輸出數(shù)據(jù)幀中的至少一者不包括α數(shù)據(jù)，則將所述α信道置 于空閑狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括如果輸出幀包括α數(shù)據(jù)且所述輸入幀不包括 α數(shù)據(jù),則生成α數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述α信道置于空閑狀態(tài)包括對所述α信道 進行時鐘門控。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述α信道置于空閑狀態(tài)包括對所述α信道 進行功率門控。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括對每個所述顏色編碼信道中的像素數(shù)據(jù)進行 縮放。
11. 一種集成電路，包括： 多個信道，其被配置為接收圖形信息的第一格式的輸入幀，并且還被配置為提供第二 格式的相應(yīng)輸出幀，其中所述多個信道包括： 多個顏色分量縮放信道，其均被配置為對來自所述輸入幀的像素值的顏色分量進行縮 放；以及 α縮放信道，其被配置為對來自所述輸入幀的像素的α值進行縮放；并且 其中所述集成電路還包括控制器，所述控制器被配置為響應(yīng)于確定所述輸入幀和輸出 幀中的至少一者不包括具有α值的像素而將所述α縮放信道置于低功率狀態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述控制器被配置為響應(yīng)于確定所述輸入 幀和輸出幀中的至少一者不包括具有α值的像素而禁止向所述α縮放信道提供時鐘信 號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述控制器被配置為確定是否所述輸出幀 包括α數(shù)據(jù)且所述輸入幀不包括α數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成電路，其中所述控制器被配置為響應(yīng)于確定所述輸出 幀包括α數(shù)據(jù)且所述輸入幀不包括α數(shù)據(jù)而生成所述輸出幀的α數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成電路，其中所述控制器被配置為響應(yīng)于確定所述輸入 幀和輸出幀中的至少一者不包括具有α值的像素而禁止向所述α縮放信道提供供電電 壓。
【文檔編號】G09G5/36GK104106111SQ201380008857
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月21日
【發(fā)明者】C·M·歐科魯里卡, B·崔帕西, N·巴伽瓦 申請人:蘋果公司