[发明专利]用于管理处理器的功率消耗状态的技术

说明书

技术领域

本文公开的主题一般地涉及用于管理装置的功率消耗的技术。

背景技术

例如膝上计算机、平板计算机、以及手持装置的移动装置与提供例如网络连接性和音频与视频接口的操作的装置相连接。在该装置和主机系统的中央处理单元(CPU)之间的通信可以由该装置通过中断或者由该主机通过轮询来进行驱动。中断驱动方法通常更加省电，因为它允许主机和装置只要可能就停留在低功率状态。

为了例如低功率使用、性能以及实现成本的考虑，使用例如PCI快速(PCIe)和USB的接口以及其他新兴的接口，例如安全数字输入输出(SDIO)规范3.0版和4.0版及其修订版和变型，将装置连接到平台。基于SDIO的装置为一项事务生成多次连续的和紧密间隔的中断。多次连续的和紧密间隔的中断可能引起在该平台和别的装置之间的通信的处理能力以及CPU和装置的功率消耗方面的严重退化。

使用SDIO接口的网络接口可以为一项事务生成多次中断。就网络接口来说，单个事务可以包括接收或发送一个分组。例如，当网络接口使用SDIO接口时，网络接口发出多次中断以指示对分组的接收、请求主机对该分组的处理、以及为主机的处理而转送该分组。对比起来，就PCIe来说，当网络接口接收分组时，网络接口会通过直接存储器存取(DMA)将分组转送到主机，而不必在完成DMA之后询问以及发出单个中断。

例如，当装置使用SDIO接口时，为完成一项事务可能存在密集间隔的总计七个(或者更多个，取决于装置和驱动器规范)中断。按照SDIO标准，这些中断是连续的，也就是，仅仅在先前的一次中断已经被主机处理并且该装置接收到应答之后，该装置才发出下次中断。在任何给定时间，仅可以存在一次未完成的中断。结果，在一组中断中，不能将中断束在一起并提供给主机。

当OS内核与Linux OS兼容时，OS根据历史信息以及使用某一平均机制和下一定时器信息来估计下一空闲持续时间。当定时器中断是主要的中断源时，这种机制执行得相当好。在IEEE802.11兼容网络接口的情况下，该网络接口利用SDIO接口与主机耦合并生成密集间隔的中断，需要用于该平均机制的多次迭代，以对短暂的空闲持续时间作出反应。这可以促使CPU在CPU校正其进程并且进入更浅功率状态以前多次进入低功率状态(例如C6)，并且可以更加迅速地对频繁的中断作出反应。

图1描述了在中断之间CPU进入深层睡眠C6状态的示例。状态C6恢复时延Rx比在更浅状态下要长得多(例如，用于C6的140微秒对比用于C1的1微秒)。因为中断是连续的，所以用于每个中断的延迟增加，这会引起对于整个事务的更久的延迟。这种延迟限制了总的处理能力比可利用的物理带宽低得多。例如，在一个具体设置中，所达到的处理能力低于10Mbps，而可用带宽大于20Mbps。如果CPU不进入低功率状态，则可以达到可用带宽。有时，对于例如基于TCP的通信的事务来说，对所接收的通信的响应可能是更慢的，并且因此往返时间(RTT)可能是不能接受的。除性能降低之外，进入中断之间的更深的节能状态可能消耗更多功率，这是因为能量被用来对CPU断电和加电。测量显示在平台和本地访问点之间的基于TCP的通信的处理能力降低了，并且当CPU接收多次连续的密集间隔的中断并且CPU调度策略是Linux默认的空闲调节器时，CPU功率使用实质上增加了。有时，在接收多次连续的密集间隔的中断时，期望减少CPU的功率消耗并且改善平台和访问点之间的处理能力。

附图说明

通过附图中的示例，而不是作为限制来说明本发明的实施例，并且在附图中，同样的参考数字涉及类似的元件。

图1描述了在中断之间CPU进入深层睡眠状态的示例。

图2描述了根据实施例的示例系统。

图3描述了根据实施例的过程。

图4描述了可以使用本发明实施例的示例系统。

具体实施方式

贯穿本说明书的对于“一个实施例”或“实施例”的参考意味着所描述的与实施例有关的特定特征、结构或特性被归入到本发明的至少一个实施例中。因此在遍及本说明书的不同位置中的短语“在一个实施例中”或者“实施例”的出现不必要完全指的是同一实施例。此外，可以在一个或多个实施例中组合这些特定特征、结构或特性。