具有根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)控制供電能力的片上系統(tǒng)及其操作方法
【專利摘要】一種包括與存儲(chǔ)器件通信數(shù)據(jù)的多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核（IP核）的片上系統(tǒng)（SoC），通過如下來操作：監(jiān)視在至少一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間是否發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；根據(jù)監(jiān)視的結(jié)果來確定IP核的操作狀態(tài)；以及向IP核提供與IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率。
【專利說明】具有根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)控制供電能力的片上系統(tǒng)及其操作方法
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]此申請(qǐng)要求于2012年9月27日提交的韓國專利申請(qǐng)N0.10-2012-0107589的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其公開全面合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例涉及一種片上系統(tǒng)(SoC)，并且更具體地，涉及一種具有控制其中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)的功耗的能力的SoC及操作其的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0004]SoC是一種將具有不同功能的復(fù)雜的組件集成到單個(gè)系統(tǒng)中的半導(dǎo)體技術(shù)。它包括控制整個(gè)系統(tǒng)的處理器和由處理器控制的各種IP核。這里，IP核被定義為電路、邏輯、單元或其組合的可重復(fù)使用的單位，其具體實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w組的智能團(tuán)(intellctualparty)，并且其可以被集成在SoC中。軟件代碼可以被存儲(chǔ)在IP核的電路或邏輯中。
[0005]具有包括各個(gè)IP核的SoC的移動(dòng)系統(tǒng)通常由電池驅(qū)動(dòng)，所以，低功率設(shè)計(jì)是非常重要的。IP核根據(jù)它們的功能可以處于正常操作或空閑狀態(tài)。SoC響應(yīng)于環(huán)境動(dòng)態(tài)地向IP核供電。
[0006]為了控制每個(gè)IP核的功耗，傳統(tǒng)上SoC根據(jù)預(yù)設(shè)程序執(zhí)行與SoC進(jìn)入的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的操作。此時(shí)，發(fā)生額外功耗以用于操作的調(diào)整和處理。在這種情況下，使用如中央處理單元(CPU)的處理器來減小功耗存在限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，提供了一種與存儲(chǔ)器件連接的片上系統(tǒng)(SoC)。SoC包括:多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核);被配置為向IP核供電的功率管理電路；及業(yè)務(wù)單元，被配置為根據(jù)每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來控制由功率管理電路提供到每個(gè)IP核的功率。提供給每個(gè)IP核的功率可以進(jìn)一步被控制為取決于IP核的特征。
[0008]當(dāng)發(fā)生IP核和存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，業(yè)務(wù)單元可以確定IP核處于正常操作模式；在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核的功率選通的時(shí)段期間，業(yè)務(wù)單元可以確定IP核處于待用模式；在從IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生IP核和存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，業(yè)務(wù)單元可以確定IP核處于睡眠模式；以及在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，業(yè)務(wù)單元可以確定IP核處于喚醒模式。
[0009]業(yè)務(wù)單元可以控制向處于正常操作模式的IP核提供操作功率，控制向處于待用模式的IP核提供小于操作功率的待用功率，中斷向處于睡眠模式的IP核提供功率，并且控制在喚醒模式中從無功率到操作功率逐漸向IP核提供功率。
[0010]業(yè)務(wù)單元可以對(duì)待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的時(shí)間段與用于IP核的預(yù)定閾值比較，并且當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少為閾值時(shí)，控制對(duì)IP核的供電以將IP核從待用模式切換為睡眠模式。
[0011]用于兩個(gè)或更多個(gè)IP核的閾值可以根據(jù)IP核的不同特征而彼此不同。
[0012]用于每個(gè)IP核的閾值可以被設(shè)置為最小化那個(gè)IP核的延遲時(shí)間和功耗。[0013]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例，提供了一種與存儲(chǔ)器件連接的SoC。SoC包括:多個(gè)IP核；被配置為監(jiān)視每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)監(jiān)視器；被配置為根據(jù)監(jiān)視結(jié)果來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)的時(shí)段檢測(cè)器；被配置為生成用于向IP核提供與IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率的功率控制信號(hào)的控制單元；以及被配置為根據(jù)功率控制信號(hào)向IP核提供功率的功率管理電路。提供給每個(gè)IP核的功率可以進(jìn)一步被控制為取決于IP核的特征。
[0014]當(dāng)發(fā)生IP核和存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器可以確定IP核處于正常操作模式；在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核的功率選通的時(shí)段期間，時(shí)段檢測(cè)器可以確定IP核處于待用模式；在從IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生IP核和存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，時(shí)段檢測(cè)器可以確定IP核處于睡眠模式；以及在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，時(shí)段檢測(cè)器可以確定IP核處于喚醒模式。
[0015]控制單元可以生成功率控制信號(hào)，以:向處于正常操作模式的IP核提供操作功率，向處于待用模式的IP核提供低于操作功率的待用功率，中斷向處于睡眠模式的IP核提供功率，并且在喚醒模式中從無功率到操作功率逐漸向IP核提供功率。
[0016]時(shí)段檢測(cè)器可以對(duì)待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的時(shí)間段與預(yù)定閾值比較，當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少為閾值時(shí)，將IP核從待用模式切換為睡眠模式，并且當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段少于閾值時(shí)，保持IP核處于待用模式。
[0017]用于兩個(gè)或更多個(gè)IP核的閾值可以根據(jù)IP核的不同特征而彼此不同。
[0018]用于每個(gè)IP核的閾值可以被設(shè)置為最小化那個(gè)IP核的延遲時(shí)間和功耗。
[0019]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的實(shí)施例，提供了一種SoC，包括:多個(gè)IP核；存儲(chǔ)器件，包括主存儲(chǔ)器、被配置為控制主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)控制器、及被配置為將存儲(chǔ)控制器和IP核接口以在主存儲(chǔ)器和IP核之間傳送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器總線；服務(wù)質(zhì)量(Q0S)增強(qiáng)器，被配置為監(jiān)視在IP核與主存儲(chǔ)器之間的存儲(chǔ)器總線中發(fā)生的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且以預(yù)定優(yōu)先次序來輸入和輸出數(shù)據(jù)；時(shí)段檢測(cè)器，被配置為根據(jù)指示對(duì)于每個(gè)IP核是否已發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的監(jiān)視結(jié)果來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)；控制單元，被配置為生成功率控制信號(hào)，以向每個(gè)IP核提供與IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率；及功率管理電路，被配置為根據(jù)功率控制信號(hào)向IP核提供功率。
[0020]功率管理單元可以被進(jìn)一步配置為向存儲(chǔ)器件提供功率。
[0021]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例，提供了一種操作連接在多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核與存儲(chǔ)器件之間的SoC的方法。該方法包括:監(jiān)視在至少一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間是否發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；根據(jù)監(jiān)視結(jié)果來確定IP核的操作狀態(tài)；以及向IP核提供與IP核的操作狀態(tài)與特征對(duì)應(yīng)的功率。
[0022]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一些實(shí)施例，提供了一種包括可以與存儲(chǔ)器件通信的至少兩個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)的設(shè)備的操作方法。該方法包括:監(jiān)視每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；響應(yīng)于所監(jiān)視的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來確定每個(gè)IP核的狀態(tài)；以及根據(jù)它們各自的狀態(tài)來分別控制提供給每個(gè)IP核的功率。
[0023]確定每個(gè)IP核的狀態(tài)可以包括針對(duì)每個(gè)IP核確定:它是否處于操作狀態(tài)，它是否處于待用狀態(tài)；它是否處于睡眠狀態(tài)，以及它是否處于喚醒狀態(tài)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過參照附圖詳細(xì)描述其示范性實(shí)施例，本發(fā)明構(gòu)思的以上及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的片上系統(tǒng)(SoC)的框圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例的SoC的框圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的實(shí)施例的SoC的框圖；
[0028]圖4是在圖1中所示的每個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核的操作狀態(tài)的圖；
[0029]圖5是相對(duì)于圖4中所示的狀態(tài)的功耗的時(shí)序圖；
[0030]圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的SoC的功率控制方法的流程圖；
[0031]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、SoC中功耗和延遲時(shí)間相對(duì)于閾值時(shí)間的圖；
[0032]圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例的SoC的功率控制方法的流程圖；
[0033]圖9是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、包括SoC的電子系統(tǒng)的框圖；以及
[0034]圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、包括SoC的電子系統(tǒng)的框圖；
[0035]圖11是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、包括SoC的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；
[0036]圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例的、包括SoC的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；
[0037]圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、包括SoC的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；
[0038]圖14是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的、包括SoC的電子系統(tǒng)的框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0039]現(xiàn)在將參照附圖在下文中更加充分地描述本發(fā)明構(gòu)思，附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以在許多不同的形式中實(shí)現(xiàn)此發(fā)明，而不應(yīng)該認(rèn)為此發(fā)明限于此處闡述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例使得此公開將是徹底和完整的，并且將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚可以夸大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。遍及附圖，相似的標(biāo)號(hào)指相似的元件。
[0040]應(yīng)該理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱作“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，可以將它直接連接或耦接到另一元件，或者可以存在中間元件。相反地，當(dāng)一個(gè)元件被稱作是“直接連接”或“直接耦接”到另一元件時(shí)，不存在中間元件。如此處使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)列出項(xiàng)目的任意和全部組合，并且可以縮寫為“/”。
[0041]應(yīng)該理解，雖然這里可以使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)該被這些術(shù)語限制。僅使用這些術(shù)語來區(qū)分一個(gè)元件與另一個(gè)元件。例如，在不脫離本公開的教導(dǎo)的情況下，第一信號(hào)可以被稱為第二信號(hào)，并且類似地，第二信號(hào)可以被稱為第
一信號(hào)。
[0042]此處使用的術(shù)語僅為描述特定實(shí)施例的目的，并不意在限制本發(fā)明。如此處使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指示除外。還應(yīng)該理解，當(dāng)在此說明書中使用“包含了”和/或“包含”，或“包括了”和/或“包括”時(shí)，指定所述特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組。
[0043]除非另外定義，否則這里使用的全部術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有此發(fā)明所屬的領(lǐng)域的一位普通技術(shù)人員所通常理解的一樣的意思。還應(yīng)該理解，諸如那些在通用詞典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域和/或本申請(qǐng)的上下文中意思一致的意思，而將不被解釋為理想化的或過于正式的意義，除非此處清楚地作此定義。
[0044]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的片上系統(tǒng)(SoC)的框圖。SoCl包括多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)?ο-l至10-n、業(yè)務(wù)單元100和功率管理單元20。在如下所述的一些實(shí)施例中，功率管理單元20被實(shí)現(xiàn)為可以專用于執(zhí)行如這里所述的功率管理功能(或多個(gè))的功率管理集成電路(PMIC)20，并且為了說明的一致性，在下文中將被稱為PMIC20。SoCl與存儲(chǔ)器件30連接，并且響應(yīng)于主機(jī)或IP核10-1至10-n的至少一個(gè)請(qǐng)求，與存儲(chǔ)器件30通信數(shù)據(jù)。
[0045]IP核10-1至10-n中的每個(gè)可以是控制整個(gè)系統(tǒng)或者由處理器控制的IP核10的處理器。IP核可以是中央處理單元(CPU)、包括在CPU中的核中的一個(gè)、圖形處理單元(GPU)、多格式編解碼器(MFC)、視頻模塊(例如，照相機(jī)接口、聯(lián)合照相專家組(JPEG)處理器、視頻處理器或混合器)、音頻系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、顯示驅(qū)動(dòng)器、易失性存儲(chǔ)器件、非易失性存儲(chǔ)器件、存儲(chǔ)控制器、高速緩存器、串行接口、系統(tǒng)計(jì)時(shí)器、看門狗計(jì)時(shí)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等等。因?yàn)槊總€(gè)IP核10根據(jù)它的特征具有不同的功耗，所以PMIC20根據(jù)它們各自的特征向各個(gè)IP核?ο-l至10-n提供不同的功率Pl至Pn。
[0046]業(yè)務(wù)單元100位于IP核10-1至10_n與存儲(chǔ)器件30之間，來監(jiān)視在每個(gè)IP核10與存儲(chǔ)器件30之間是否發(fā)生任何數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)單元100基于監(jiān)視結(jié)果、根據(jù)IP核10-1至10-n中的每個(gè)與存儲(chǔ)器件30之間的操作狀態(tài)以及每個(gè)IP核10的特征(例如，是否間歇地傳送數(shù)據(jù)和供電特征)，來控制提供給各個(gè)IP核10-1至10-n的功率Pl至Pn。
[0047]例如，當(dāng)在IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時(shí)，業(yè)務(wù)單元100可以確定IP核ΙΟ-k處于正常操作 狀態(tài)或模式。此外，業(yè)務(wù)單元100可以確定:在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核?ο-k的功率選通的時(shí)間段期間，IP核?ο-k處于待用狀態(tài)或模式；在從IP核10-k的功率選通到當(dāng)由于數(shù)據(jù)傳送(即，IP核?ο-k與存儲(chǔ)器件30之間新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的發(fā)生而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，IP核ΙΟ-k處于睡眠狀態(tài)或模式；以及在從由于新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而開始供電到當(dāng)在IP核ΙΟ-k中到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)間段期間，IP核10-k處于喚醒狀態(tài)或模式。
[0048]PMIC20與其他元件10_1至10_n、100和30連接，并且向它們提供與它們的操作或特征對(duì)應(yīng)的功率。詳細(xì)地，PMIC20向IP核ΙΟ-k提供功率Pk，向業(yè)務(wù)單元100提供功率PT，并且向存儲(chǔ)器件30提供功率PM。具體地，PMIC20根據(jù)業(yè)務(wù)單元100的控制，向各個(gè)IP核10-1至10-n提供功率Pl至Pn。此時(shí)，可以使用諸如動(dòng)態(tài)電壓頻率縮放(DVFS)、時(shí)鐘選通或功率選通的技術(shù)來控制提供給每個(gè)元件的功率。在描述中為了方便，下面將在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中描述僅在除了其中PMIC20使用DVFS的正常操作狀態(tài)或模式的時(shí)間段之外的時(shí)間段期間的供電控制。
[0049]PMIC20可以根據(jù)業(yè)務(wù)單元100的控制向處于正常操作狀態(tài)或模式的IP核提供操作功率電平，并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)單元100的控制向處于待用狀態(tài)或模式的IP核10提供小于操作功率的待用功率電平。PMIC20可以根據(jù)業(yè)務(wù)單元100的控制不向處于睡眠狀態(tài)或模式的IP核10供電，并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)單元100的控制從睡眠模式的狀態(tài)向IP核10逐漸供電，直到IP核10到達(dá)處于喚醒狀態(tài)或模式的操作功率為止。[0050]可替換地，業(yè)務(wù)單元100可以對(duì)IP核10的待用狀態(tài)或模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)的時(shí)間段與預(yù)定閾值比較。當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段大于閾值時(shí)，業(yè)務(wù)單元100可以控制PMIC20使得IP核10從待用狀態(tài)或模式切換到睡眠狀態(tài)或模式。
[0051]存儲(chǔ)器件30是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器件，并且可以存儲(chǔ)操作系統(tǒng)(OS)、各種程序和各種類型的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器件30可以是動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)，但是不限于此。例如，存儲(chǔ)器件30可以是諸如閃存、相變RAM (PRAM)、磁阻RAM (MRAM)、阻抗RAM (ReRAM)或鐵電RAM (FeRAM)的非易失性存儲(chǔ)器。在其他實(shí)施例中，可以在SoCl中具體實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器件
30。可以從PMIC20對(duì)存儲(chǔ)器件30供電，并且存儲(chǔ)器件30可以通過業(yè)務(wù)單元100發(fā)送和接收數(shù)據(jù)DTk，而無需CPU的介入。
[0052]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例的SoC2的框圖。在描述中為了方便，將主要描述與圖1中所示的實(shí)施例的差別。
[0053]參照?qǐng)D2，SoC2可以包括多個(gè)IP核10_1至10_n、業(yè)務(wù)單元100’和PMIC20。SoC2可以與存儲(chǔ)器件30連接。
[0054]業(yè)務(wù)單元100’包括業(yè)務(wù)監(jiān)視器110、時(shí)段檢測(cè)器120和控制單元130。業(yè)務(wù)監(jiān)視器Iio功能上位于存儲(chǔ)器件30與IP核10-1至10-n之間，以監(jiān)視在存儲(chǔ)器件30和IP核10-1至10-n之間是否存在任何數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)監(jiān)視器110可以包括至少一個(gè)緩沖器或先入先出(FIFO)電路。當(dāng)在一個(gè)IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，來自存儲(chǔ)器件30的數(shù)據(jù)被臨時(shí)存儲(chǔ)在業(yè)務(wù)監(jiān)視器110中，然后被輸出到IP核10-k。
[0055]時(shí)段檢測(cè)器 120可以基于監(jiān)視結(jié)果來確定IP核10-1至10_n中的每個(gè)的操作狀態(tài)。每當(dāng)傳送新的數(shù)據(jù)時(shí)，即發(fā)生新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，業(yè)務(wù)監(jiān)視器Iio向時(shí)段檢測(cè)器120通知新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)生?？梢詢H在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110開始接收新數(shù)據(jù)時(shí)通知時(shí)段檢測(cè)器120，或者可以既在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110開始接收新數(shù)據(jù)時(shí)又在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110終止新數(shù)據(jù)的接收時(shí)通知時(shí)段檢測(cè)器120。
[0056]時(shí)段檢測(cè)器120可以基于通知來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)。例如，當(dāng)在IP核10-k和存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于正常操作模式。此外，在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核ΙΟ-k的功率選通的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于待用模式；在從IP核ΙΟ-k的功率選通到當(dāng)由于數(shù)據(jù)傳送(即，IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的發(fā)生而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于睡眠模式；以及在從由于新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而開始供電到當(dāng)在IP核ΙΟ-k中到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于喚醒模式。
[0057]可替換地，時(shí)段檢測(cè)器120可以對(duì)IP核10的待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)的時(shí)間段(“t”)與預(yù)定閾值(Th)比較。當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少是閾值(即，t ^ Th)時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于睡眠模式。然而，當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段少于閾值(即，t〈Th)時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于待用模式。稍后將參照?qǐng)D6至圖8詳細(xì)描述閾值。
[0058]控制單元130可以生成功率控制信號(hào)C0N，使得每個(gè)IP核被提供與由時(shí)段檢測(cè)器120確定的操作狀態(tài)以及它的特征相對(duì)應(yīng)的功率。例如，控制單元130可以生成用于向處于正常操作模式的每個(gè)IP核提供操作功率的功率控制信號(hào)C0N，以及用于向處于待用模式的IP核提供小于操作功率的待用功率的功率控制信號(hào)CON?？刂茊卧?30還可以生成用于中斷到處于睡眠模式的IP核的供電的功率控制信號(hào)C0N，以及用于從睡眠模式的狀態(tài)向IP核逐漸供電直到IP核到達(dá)處于喚醒模式的操作功率為止的功率控制信號(hào)CON。
[0059]PMIC20與其他元件10_1至10_n、100’和30連接，并且向它們提供與它們的操作狀態(tài)和/或特征對(duì)應(yīng)的功率。詳細(xì)地，PMIC20向IP核ΙΟ-k提供功率Pk，向業(yè)務(wù)監(jiān)視器110提供功率PTl，向時(shí)段檢測(cè)器120提供功率PT2，向控制單元130提供功率PT3，并且向存儲(chǔ)器件30提供功率PM。具體地，PMIC20根據(jù)控制單元130的控制(例如，功率控制信號(hào)C0N)向各個(gè)IP核10-1至10-n提供功率Pl至Pn。此時(shí)，可以使用諸如DVFS、時(shí)鐘選通或功率選通的技術(shù)來控制提供給每個(gè)元件的功率。功率控制信號(hào)CON可以包括關(guān)于所有IP核10-1至10-n的功率控制信息或者僅僅關(guān)于IP核10-1至10-n中的一些的功率控制信息。在描述中為了方便，將在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中描述僅在除了其中PMIC20使用DVFS的正常操作模式的時(shí)間段之外的時(shí)間段期間的供電控制。
[0060]PMIC20可以根據(jù)控制單元130的控制向處于正常操作模式的每個(gè)IP核提供操作功率，并且可以根據(jù)控制單元130的控制向處于待用模式的IP核提供小于操作功率的待用功率。PMIC20可以根據(jù)控制單元130的控制不向處于睡眠模式的IP核提供功率，并且可以根據(jù)控制單元130的控制從睡眠模式的狀態(tài)向IP核逐漸供電直到IP核到達(dá)喚醒模式中的操作功率為止。
[0061]圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的實(shí)施例的SoC3的框圖。SoC3包括多個(gè)IP核10-1至10-n、存儲(chǔ)器件30、擴(kuò)大器(upsizer) 51、調(diào)制解調(diào)器53、異步橋111、服務(wù)質(zhì)量(QoS)增強(qiáng)器112、時(shí)段檢測(cè)器120和控制單元130。
[0062]IP核10-1至10-n中的每個(gè)可以是控制整個(gè)系統(tǒng)或者由處理器控制的IP核的處理器。IP核可以是CPU或GPU。
[0063]存儲(chǔ)器件30可以包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的主存儲(chǔ)器33、控制對(duì)主存儲(chǔ)器33的存取的存儲(chǔ)控制器32、以及將存儲(chǔ)控制器32和外部元件(例如，QoS增強(qiáng)器112)接口以從主存儲(chǔ)器33傳送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器總線31。
[0064]調(diào)制解調(diào)器53可以從SoC3的外部(在SoC3之外)接收并調(diào)制信號(hào)，并且可以解調(diào)并輸出在SoC3中生成的信號(hào)。擴(kuò)大器51可以調(diào)整調(diào)制信號(hào)或要被解調(diào)到輸出的信號(hào)的大小。異步橋111可以使用在SoC3中生成的時(shí)鐘信號(hào)來調(diào)整調(diào)制信號(hào)或要被解調(diào)的信號(hào)的同步。
[0065]QoS增強(qiáng)器112可以根據(jù)SoC3中的數(shù)據(jù)的特征來調(diào)整處理數(shù)據(jù)的次序以保證SoC3的服務(wù)質(zhì)量。詳細(xì)地，QoS增強(qiáng)器112可以監(jiān)視通過存儲(chǔ)器總線31發(fā)生在IP核10_1至10-n中的每個(gè)與主存儲(chǔ)器33之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且可以按預(yù)定優(yōu)先次序向/從異步橋111發(fā)送/接收通過存儲(chǔ)器總線31傳送的數(shù)據(jù)。QoS增強(qiáng)器112可以包括臨時(shí)存儲(chǔ)通過存儲(chǔ)器總線31傳送的數(shù)據(jù)的緩沖器。當(dāng)在IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，每當(dāng)存在新數(shù)據(jù)時(shí)QoS增強(qiáng)器112可以從存儲(chǔ)器件30接收并臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。換言之，QoS增強(qiáng)器112可以基于在緩沖器中是否臨時(shí)存儲(chǔ)新的數(shù)據(jù)來監(jiān)視數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)生。
[0066]時(shí)段檢測(cè)器120可以根據(jù)監(jiān)視結(jié)果來確定IP核10-1至10_n中的每個(gè)的操作狀態(tài)。每當(dāng)傳送新的數(shù)據(jù)時(shí)，即發(fā)生新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，業(yè)務(wù)監(jiān)視器Iio向時(shí)段檢測(cè)器120通知新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)生?？梢詢H在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110開始接收新的數(shù)據(jù)時(shí)通知時(shí)段檢測(cè)器120，或者可以既在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110開始接收新的數(shù)據(jù)時(shí)又在每次業(yè)務(wù)監(jiān)視器110終止新的數(shù)據(jù)的接收時(shí)通知時(shí)段檢測(cè)器120。
[0067]時(shí)段檢測(cè)器120可以基于通知來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)。例如，當(dāng)在IP核10-k和存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于正常操作模式。此外，在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核ΙΟ-k的功率選通的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于待用模式；在從IP核ΙΟ-k的功率選通到當(dāng)由于發(fā)生數(shù)據(jù)傳送(即，IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于睡眠模式；以及在從由于新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而開始供電到當(dāng)在IP核?ο-k中到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)間段期間，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于喚醒模式。
[0068]可替換地，時(shí)段檢測(cè)器120可以對(duì)IP核10的待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)的時(shí)間段(“t”)與預(yù)定閾值(Th)比較。當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少是閾值(即，t ^ Th)時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核?ο-k處于睡眠模式。然而，當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段少于閾值(即，t〈Th)時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120可以確定IP核ΙΟ-k處于待用模式。稍后將參照?qǐng)D6至圖8詳細(xì)描述閾值。[0069]控制單元130可以生成功率控制信號(hào)C0N，使得每個(gè)IP核被提供與由時(shí)段檢測(cè)器120確定的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率。例如，控制單元130可以生成用于向處于正常操作模式的每個(gè)IP核提供操作功率的功率控制信號(hào)C0N，以及用于向處于待用模式的IP核提供低于操作功率的待用功率的功率控制信號(hào)C0N?？刂茊卧?30還可以生成用于中斷到處于睡眠模式的IP核的供電的功率控制信號(hào)C0N，以及用于從睡眠模式的狀態(tài)向IP核逐漸供電直到IP核到達(dá)處于喚醒模式的操作功率為止的功率控制信號(hào)C0N。
[0070]?]\0020與其他元件10-1至10-11、111、112、51、53、120、130和30連接，并且根據(jù)它們的操作狀態(tài)或特征向它們提供功率。具體地，PMIC20根據(jù)控制單元130的控制，向各個(gè)IP核10-1至10-n提供功率Pl至Pn。此時(shí)，可以使用諸如DVFS、時(shí)鐘選通或功率選通的技術(shù)來控制提供給每個(gè)元件的功率。在描述中為了方便，將在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中描述僅在除了其中PMIC20使用DVFS的正常操作模式的時(shí)間段之外的時(shí)間段期間的供電控制。
[0071]PMIC20可以根據(jù)控制單元130的控制向處于正常操作模式的每個(gè)IP核提供操作功率，并且可以根據(jù)控制單元130的控制向處于待用模式的IP核提供低于操作功率的待用功率。PMIC20可以根據(jù)控制單元130的控制不向處于睡眠模式的IP核提供功率，并且可以根據(jù)控制單元130的控制從睡眠模式的狀態(tài)向IP核逐漸供電直到IP核到達(dá)喚醒模式中的操作功率為止。
[0072]圖4是圖1中所示的IP核10-1至10-n中的每個(gè)的操作狀態(tài)的圖。圖5是相對(duì)于圖4中所示的狀態(tài)的功耗的時(shí)序圖。
[0073]IP核10-1至10-n可以處于四種操作狀態(tài)中的一個(gè)。參照?qǐng)D4和圖5，正常操作狀態(tài)或模式MO是其中在IP核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時(shí)間段。在正常操作狀態(tài)或模式MO中，取決于操作，功耗可以在額定操作功率附近輕微地波動(dòng)。待用狀態(tài)或模式Ml是從當(dāng)因?yàn)樵贗P核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間不存在新的數(shù)據(jù)通信而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)結(jié)束時(shí)到當(dāng)通過時(shí)鐘選通而功率選通IP核ΙΟ-k、即IP核ΙΟ-k被斷電時(shí)的時(shí)間段。時(shí)段檢測(cè)器120對(duì)從待用模式的開始到IP核ΙΟ-k的斷電的時(shí)間段(t)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)的時(shí)間段(t)與閾值比較以確定是否將IP核?ο-k切換到睡眠模式M2中。
[0074]睡眠狀態(tài)或模式M2是IP核ΙΟ-k斷電的時(shí)間段。在睡眠模式M2中，中斷到IP核ΙΟ-k的供電。
[0075]喚醒狀態(tài)或模式M3是從當(dāng)因?yàn)樵贗P核ΙΟ-k與存儲(chǔ)器件30之間發(fā)生新的數(shù)據(jù)而IP核ΙΟ-k被通電時(shí)到當(dāng)時(shí)鐘和功率已恢復(fù)足夠用于正常操作時(shí)的中間時(shí)間段。當(dāng)向已經(jīng)被斷電的IP核ΙΟ-k突然提供操作功率時(shí)，可能出現(xiàn)浪涌電壓。為了防止浪涌電壓，可以從斷電逐漸提供功率直到操作電壓。同時(shí)，時(shí)段檢測(cè)器120重置在先前的周期中存儲(chǔ)的、IP核ΙΟ-k的時(shí)間段(t)信息。當(dāng)因?yàn)樾碌臄?shù)據(jù)的發(fā)生而使IP核ΙΟ-k足以恢復(fù)至操作功率時(shí)，它在正常操作模式MO中開始操作。
[0076]圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的SoC的功率控制方法的流程圖。這里，假設(shè)對(duì)于每個(gè)IP核，自適應(yīng)地預(yù)定與待用狀態(tài)或模式Ml的時(shí)間段“t”相比的閾值Th。可以由設(shè)計(jì)者基于IP核和SoC的特征來設(shè)置閾值Th。
[0077]參照?qǐng)D6，在操作SlO中IP核ΙΟ-k處于正常操作狀態(tài)或模式MO，其中它繼續(xù)與存儲(chǔ)器件30的數(shù)據(jù)通信。當(dāng)在操作Sll中因?yàn)樵陬A(yù)定時(shí)間期間沒有發(fā)生數(shù)據(jù)通信而結(jié)束數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，IP核ΙΟ-k在操作S12中進(jìn)入待用狀態(tài)或模式Ml。在操作S13中，SoC自IP核ΙΟ-k進(jìn)入待用狀態(tài)或模式M2時(shí)開始對(duì)時(shí)間段“t”進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)在操作S14中計(jì)數(shù)的時(shí)間段“t”少于預(yù)定閾值Th并且在操作S15中沒有出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)時(shí)，IP核ΙΟ-k被確定為處于待用狀態(tài)或模式Ml。然而，當(dāng)在操作S15中在待用狀態(tài)或模式Ml中出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)時(shí)，IP核ΙΟ-k被確定處于正常操作狀態(tài)或模式MO。
[0078]當(dāng)在操作S14中計(jì)數(shù)的時(shí)間段“t”是至少預(yù)定閾值Th時(shí)，在操作S16中IP核10_k被確定為切換到睡眠狀態(tài)或模式M2。在睡眠狀態(tài)或模式M2中IP核ΙΟ-k被斷電。之后，當(dāng)在操作S17中出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)IP核ΙΟ-k逐漸供電，并且在操作S18中重置先前計(jì)數(shù)的時(shí)段“t”。此時(shí)，在操作S19中IP核ΙΟ-k被確定為處于喚醒狀態(tài)或模式M3，直到在操作S20中IP核ΙΟ-k的功率到達(dá)操作功率。
`[0079]因此，即使存在多個(gè)IP核，也根據(jù)在IP核和存儲(chǔ)器件之間數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)生來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)，并且根據(jù)操作狀態(tài)來適配供電，使得SoC的功耗被最小化。此外，無需諸如CPU或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的另一 IP核的介入來控制到每個(gè)IP核的供電，從而減少了 CPU或DSP的負(fù)載并且減小SoC的功耗。
[0080]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的在SoC中功耗和延遲時(shí)間相對(duì)于閾值時(shí)間的圖。其中SoC處于喚醒狀態(tài)或模式的時(shí)間段，即喚醒時(shí)間段可以在納秒(ns)到毫秒(ms)的范圍內(nèi)。喚醒時(shí)間段取決于被功率選通的模擬功率開關(guān)的上升時(shí)間。例如，當(dāng)閾值被設(shè)置為較小值時(shí)，喚醒時(shí)間可能不必要地增加，導(dǎo)致功耗的增加。當(dāng)閾值被設(shè)置為較大值時(shí)，功耗可能不會(huì)減少。因此，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整閾值是有必要的。
[0081]參照?qǐng)D7，功耗圖是具有最小閾值的向下凸的曲線。因?yàn)楫?dāng)SoC和每個(gè)IP核的功耗減少時(shí)電池性能提高，所以給出最小功耗的閾值是必要的。
[0082]使用等式I至3可以獲得圖7中所示的最小閾值ThQP:
【權(quán)利要求】
1.一種與存儲(chǔ)器件連接的片上系統(tǒng)(SoC)，該SoC包括: 多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)； 功率管理電路，被配置為向IP核供電 '及 業(yè)務(wù)單元，被配置為根據(jù)每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來控制由功率管理電路提供到每個(gè)IP核的功率。
2.如權(quán)利要求1所述的SoC，其中，業(yè)務(wù)單元確定:當(dāng)發(fā)生IP核中的特定IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，特定IP核處于正常操作模式；在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核的功率選通的時(shí)間段期間，特定IP核處于待用模式；在從特定IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生特定IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于睡眠模式；以及在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)特定IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于喚醒模式。
3.如權(quán)利要求2所述的SoC，其中，業(yè)務(wù)單元進(jìn)行控制以向處于正常操作模式的特定IP核提供操作功率，進(jìn)行控制以向處于待用模式的特定IP核提供少于操作功率的待用功率，中斷向處于睡眠模式的特定IP核提供功率，以及進(jìn)行控制以在喚醒模式中從無功率至操作功率向特定IP核逐漸提供功率。
4.如權(quán)利要求2所述的SoC，其中，業(yè)務(wù)單元對(duì)待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的時(shí)間段與用于特定IP核的預(yù)定閾值比較，并且當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少為閾值時(shí)控制對(duì)特定IP核的供電以將特定IP核從待用模式切換至睡眠模式。
5.如權(quán)利要求4所述的SoC，其中，用于至少兩個(gè)IP核的閾值彼此不同。
6.如權(quán)利要求4所述的SoC，其中，閾值被設(shè)置為最小化特定IP核的延遲時(shí)間和功耗。
7.一種與存儲(chǔ)器件連接的片`上系統(tǒng)(SoC)，該SoC包括: 多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)； 業(yè)務(wù)監(jiān)視器，被配置為監(jiān)視每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 時(shí)段檢測(cè)器，被配置為根據(jù)業(yè)務(wù)監(jiān)視器的監(jiān)視結(jié)果來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)； 控制單元，被配置為生成功率控制信號(hào)以向所述每個(gè)IP核提供與所述每個(gè)IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率；以及 功率管理電路，被配置為根據(jù)功率控制信號(hào)來向所述每個(gè)IP核供電。
8.如權(quán)利要求7所述的SoC，其中，時(shí)段檢測(cè)器確定:當(dāng)發(fā)生IP核中的特定IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，特定IP核處于正常操作模式；在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到特定IP核的功率選通的時(shí)段期間，特定IP核處于待用模式；在從IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于睡眠模式；以及在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)特定IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于喚醒模式。
9.如權(quán)利要求8所述的SoC，其中，控制單元生成功率控制信號(hào)，以向處于正常操作模式的特定IP核提供操作功率，向處于待用模式的特定IP核提供低于操作功率的待用功率，中斷到處于睡眠模式的特定IP核的功率，以及在喚醒模式中從無功率直至操作功率向特定IP核逐漸提供功率。
10.如權(quán)利要求8所述的SoC，其中，時(shí)段檢測(cè)器對(duì)待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的時(shí)間段與預(yù)定閾值比較，并且當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少為閾值時(shí)將特定IP核從待用模式切換至睡眠模式，以及當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)段少于閾值時(shí)將特定IP核保持在待用模式。
11.如權(quán)利要求10所述的SoC，其中，用于至少兩個(gè)IP核的閾值彼此不同。
12.如權(quán)利要求10所述的SoC，其中，閾值被設(shè)置為最小化特定IP核的延遲時(shí)間和功耗。
13.一種片上系統(tǒng)(SoC),包括: 多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)； 存儲(chǔ)器件，包括主存儲(chǔ)器、被配置為控制主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)控制器、及被配置為將存儲(chǔ)控制器和IP核接口以在主存儲(chǔ)器和IP核之間傳送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器總線； 服務(wù)質(zhì)量(QoS)增強(qiáng)器，被配置為監(jiān)視在IP核與主存儲(chǔ)器之間的存儲(chǔ)器總線中發(fā)生的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且以預(yù)定優(yōu)先次序來輸入和輸出數(shù)據(jù)； 時(shí)段檢測(cè)器，被配置為根據(jù)指示對(duì)于所述每個(gè)IP核是否已發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的監(jiān)視結(jié)果來確定每個(gè)IP核的操作狀態(tài)； 控制單元，被配置為生成功率控制信號(hào)以向所述每個(gè)IP核提供與所述每個(gè)IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率；以及 功率管理電路，被配置為根據(jù)功率控制信號(hào)向所述每個(gè)IP核供電。
14.如權(quán)利要求13所述的SoC，其中，QoS增強(qiáng)器包括被配置為臨時(shí)存儲(chǔ)通過存儲(chǔ)器總線傳送的數(shù)據(jù)的緩沖器，并且監(jiān)視緩沖器的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
15.如權(quán)利要求14所述的SoC，其中，時(shí)段檢測(cè)器確定:當(dāng)在緩沖器中發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時(shí)，IP核中的特定IP核處于正常操作模式；在從緩沖器中的數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到特定IP核的功率選通的時(shí)段期間，特定IP核處于待用模式；在從特定IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生特定IP核與存儲(chǔ)器件之間數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于睡眠模式；以及在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)特定IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，特定IP核處于喚醒模式。
16.如權(quán)利要求15所述的SoC，其中，時(shí)段檢測(cè)器對(duì)待用模式的時(shí)段進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的時(shí)段與用于特定IP核的預(yù)定閾值比較，當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)段至少為閾值時(shí)將特定IP核從待用模式切換至睡眠模式，以及當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)段小于閾值時(shí)將特定IP核保持在待用模式。
17.如權(quán)利要求15所述的SoC，其中，控制單元生成功率控制信號(hào)，以向處于正常操作模式的特定IP核提供操作功率，向處于待用模式的特定IP核提供低于操作功率的待用功率，中斷到處于睡眠模式的特定IP核的功率，并且在喚醒模式中從無功率直至操作功率向特定IP核逐漸提供功率。
18.如權(quán)利要求13所述的SoC，其中，功率管理電路被進(jìn)一步配置為向存儲(chǔ)器件供電。
19.如權(quán)利要求16所述的SoC，其中，閾值被設(shè)置為最小化特定IP核的延遲時(shí)間和功耗。
20.一種操作連接在多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)與存儲(chǔ)器件之間的片上系統(tǒng)(SoC)的方法，該方法包括: 監(jiān)視在至少一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間是否發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 根據(jù)監(jiān)視的結(jié)果確定至少一個(gè)IP核的操作狀態(tài)；以及 向IP核提供與IP核的操作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的功率。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，確定操作狀態(tài)包括:當(dāng)發(fā)生IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，確定IP核處于正常操作模式； 在從數(shù)據(jù)傳送的結(jié)束到IP核的功率選通的時(shí)段期間，確定IP核處于待用模式； 在從IP核的功率選通到當(dāng)因?yàn)榘l(fā)生IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)傳送而恢復(fù)供電時(shí)的時(shí)段期間，確定IP核處于睡眠模式；以及 在從供電恢復(fù)開始到當(dāng)IP核到達(dá)用于正常操作模式的操作功率時(shí)的時(shí)段期間，確定IP核處于喚醒模式。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，確定IP核處于睡眠模式以及確定IP核處于喚醒模式包括: 對(duì)待用模式的時(shí)間段進(jìn)行計(jì)數(shù)； 將計(jì)數(shù)的時(shí)段與預(yù)定閾值比較； 當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段至少為閾值時(shí)，確定IP核處于睡眠模式；以及 當(dāng)計(jì)數(shù)的時(shí)間段少于閾值時(shí)，確定IP核處于待用模式。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，用于至少兩個(gè)IP核的閾值彼此不同。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，閾值被設(shè)置為最小化IP核的延遲時(shí)間和功耗。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，向IP核提供功率包括: 向處于正常操作模式的IP核提供操作功率； 向處于待用模式的IP核提供少于操作功率的待用功率； 中斷到處于睡眠模式的IP核的功率；以及 在喚醒模式中從無功率直至操作功率向IP核逐漸提供功率。
26.一種操作包括能夠與存儲(chǔ)器件通信的至少兩個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)的設(shè)備的方法，該方法包括: 監(jiān)視每個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 響應(yīng)于監(jiān)視的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來確定每個(gè)IP核的狀態(tài)；以及 根據(jù)它們各自的狀態(tài)來分別控制提供給每個(gè)IP核的功率。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，確定每個(gè)IP核的狀態(tài)包括針對(duì)每個(gè)IP核確定:它是否處于操作狀態(tài)，它是否處于待用狀態(tài)；它是否處于睡眠狀態(tài)，以及它是否處于喚醒狀態(tài)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，確定每個(gè)IP核的狀態(tài)包括:當(dāng)在一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，確定這一個(gè)IP核的狀態(tài)是操作狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，確定每個(gè)IP核的狀態(tài)包括:當(dāng)在一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間沒有執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并且自那一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的緊接在前的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起已流逝的時(shí)間段少于閾值時(shí)，確定那一個(gè)IP核的狀態(tài)是待用狀態(tài)。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，確定每個(gè)IP核的狀態(tài)包括:當(dāng)在一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間沒有執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并且自那一個(gè)IP核與存儲(chǔ)器件之間的緊接在前的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起已流逝的時(shí)間段大于閾值時(shí)，確定那一個(gè)IP核的狀態(tài)是睡眠狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06F1/32GK103699202SQ201310450448
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】金秀容, 金周煥, 許峻豪, 全基文 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社