CN101470685B - 增强移动计算装置绘图性能的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种增强移动计算装置绘图性能的方法及设备。所述用于增强一移动计算装置绘图性能的方法包含步骤：在一外接式绘图子***附加至移动计算装置之后检测所述外接式绘图子***的存在；传输一电源启动信号至所述外接式绘图子***；以及在接收来自所述外接式绘图子***的一备妥信号之后启动PCIe发信通道，来启用所述移动计算装置与所述外接式绘图子***之间的数据通讯。
Description
技术领域
本发明一般关于一绘图***，尤其关于增强移动计算装置绘图性能的设备及方法。
背景技术
除非有其它指示，第一部分内说明的方法并不属于本申请案权利要求的先前技术，并且不因包含在本段落内而公认为先前技术。
桌上型计算机或膝上型计算机这类计算机***通常包含***装置，像专门用于呈现影像的绘图卡。周边组件接口快速(PCIe，“Peripheral ComponentInterface Express”)插槽已经过业界改进，当成将绘图卡耦合至计算机***的标准总线接口。
对于桌上型计算机而言，通常支持许多PCIe插槽来接受多种PCIe***装置。PCIe绘图卡的标准尺寸为311mm(长)乘106mm(宽)。桌上型计算机可以接受这种尺寸的PCIe绘图卡，因为桌上型计算机内组件可及性的考量一般要比组件小型化来的重要。不过，这种尺寸的PCIe绘图卡只能用在桌上型计算机。对于膝上型计算机而言，具有标准尺寸的这种PCIe绘图卡需要大幅缩小才能装入膝上型计算机。
目前，移动PCIe模块已经发展成可在膝上型计算机内实施绘图子***。尤其是，移动PCIe模块基本上为标准尺寸的绘图卡的缩小版，尺寸范围从68-117mm(长)乘70-82mm(宽)。移动PCIe模块通过整合座上的边缘连接器与膝上型计算机的主机板耦合。移动PCIe模块包含具有平接点的卡边缘连接器，并且由膝上型计算机主机板所支持的PCIe兼容接口连接器所接受。目前最受欢迎的PCIe兼容接口连接器类型为一低插力(LIF)斜插表面固定连接器。将移动PCIe模块以20至30度放置，朝主机板旋转模块，然后将模块固定至整合座上的机械固定凸块上，来将移动PCIe模块***LIF连接器内。
不过，这种***方法存在一个值得注意的缺点。由于膝上型计算机的主机板上空间有限，所以安装超过一个移动PCIe模块，每个角度都不同时，会
有所困难。此外，在移动PCIe模块可***之前，膝上型计算机需要关闭电源，并且经常要开启。换言之，缺乏简单方式来增强膝上型计算机的绘图性能。
再者，若要在传统膝上型计算机的主机板上包含超过一个移动PCIe模块，则需要有机制统筹与管理额外的移动PCIe模块的电力消耗，因其可消耗掉大量电源。
如上面所述，所需为一种可增强移动计算装置绘图性能并且解决上述问题的方法及装置。
发明内容
在此揭示增强移动计算装置绘图性能的方法及设备。本发明的一个具体实施例公布一种方法，其包含步骤：在一外接式绘图子***附加至移动计算装置之后检测所述外接式绘图子***的存在；传输一电源启动信号至所述外接式绘图子***；以及在接收来自所述外接式绘图子***的一备妥信号之后启动PCIe发信(signaling)通道，来启用所述移动计算装置与所述外接式绘图子***之间的数据通讯。
所揭示方法及***的一项优点为可让一移动计算装置增强其处理性能，而仍旧维持电源效率。
附图说明
如此下面简单汇总可详细了解本发明上述特色的方式，本发明的更特定说明则参照具体实施例，某些具体实施例说明于附图内。不过本领域的普通技术人员应所述注意，附图只说明本发明的典型具体实施例，因此并不对发明领域产生限制，本发明承认其它等效具体实施例。
图1为显示连接至一外接式绘图子***，而所述子***配置成实施本发明一或多态样的移动计算装置的方块图；
图2为显示根据本发明一项具体实施例，一外接式绘图子***与第一图的移动计算装置耦合的方块图；
图3为说明根据本发明一项具体实施例管理外接式绘图子***电源消耗的方法步骤的流程图。
具体实施方式
图1为显示连接至一外接式绘图子***，而所述子***配置成实施本发明一或多态样的移动计算装置100的方块图。移动计算装置100包含一主处理器104、BIOS 102、***内存106、直接耦合一绘图子***112的一芯片组110以及一显示单元120。BIOS 102为储存在只读存储器(ROM)或闪存内，然后在开机时执行的程序。绘图***112包含一移动整合绘图处理单元(mGPU，mobile graphics processing unit)114。计算装置100进一步包含一PCI-E桥接器116。PCI-E桥接器116通过***接口118提供芯片组110上mGPU 114与任何外接式绘图***间的接口。***接口118支持对称通讯链接，像是不受限于标准PCIe总线。此处说的“对称”通讯链接就是具有大致上相同的下游与上游数据传输速度的双向链接。在一个具体实施例内，绘图子***112整合到移动计算装置100的主机板上。另外，像是移动PCIe模块的绘图子***112加入至移动计算装置100的主机板。在此，PCI-E桥接器116的功能之一就是增强许多绘图子***之间信号通讯的强度。
如图1内所示，外接式绘图子***122通过移动计算装置100内支持的相同***接口118连接至移动计算装置100。底下章节内将提供移动计算装置100与外接式绘图子***122如何通讯的详细讨论。
补充图1的说明，图2为显示根据本发明一项具体实施例，一外接式绘图子***214与移动计算装置100耦合的方块图。外接式绘图子***214对应至外接式绘图子***122，并且包含一***接口210、一耦合至一电池单元228的电源与PCIe资源控制器226以及一PCI-E桥接器218，其与一第一移动PCIe模块220和一第二移动PCIe模块222耦合。第一移动PCIe模块220包含一GPU 221，并且第二移动PCIe模块222包含一GPU 223。虽然本实施例只显示了两个移动PCIe模块，熟悉本技术的人士应该了解在不超出于本发明范围内，如何应用多个模块于其它态样的实施例中。电源与PCIe资源控制器226配置成将代表外接式绘图子***214电源状态信息的信号传输至移动计算装置100，也将信号传输至电池单元228来管理供应至外接式绘图子***214的电源。在一个实施例中，利用位于移动计算装置100的芯片组110内的电源管理器204来启动电源与PCIe资源控制器226。下面章节将提供这类实施例的详细讨论。
请参阅图2，在一个实施例内，***接口210支持标准PCIe接口以及许多实体连接器，这些连接器设计成与PCIe接口兼容。在此，外接式绘图子系
统214通过缆线，像是标准PCIe第二代缆线，并且通过***接口210链接至移动计算装置100。在一项组态当中，让移动计算装置100接受标准PCIe缆线的连接器在移动计算装置100的外侧，如此很容易接触到。***接口210与缆线都支持多达十六条双向PCIe差动发信信道的链接。在一项实施例当中，其也配置成向下兼容，如此PCI Express Base规格1.1或更早的规格都支持。如此，不管何时移动计算装置100需要外部计算性能时，外接式绘图子***214可弹性耦合至移动计算装置100，并且配置成通过***接口将外接式绘图子***214内的GPU 221和223链接至移动计算装置内的mGPU 114。在一项实施例当中，移动计算装置100可根据移动计算装置的操作模式(例如2D模式与3D模式)配置不同的外接式绘图子***214。例如：在一项组态当中，当外接式绘图子***214连接至移动计算装置100，则移动计算装置100的预设操作模式设定为3D模式。开机之后，在移动计算装置100上运行的软件应用程序可决定装置是否应所述留在3D模式内。若不需要3D模式，软件应用程序会切换为2D模式，并且导致外接式绘图子***214停用，如此不会消耗不需要的***资源。若以将到达mGPU 114的预定工作负载临界，则会重新启动3D模式。在移动计算装置100上运行的相同软件应用程序可监视此临界。当到达临界时，则mGPU 114的工作负载会被分配至外接式绘图子***214内的GPU 221和223来处理。运用外接式绘图子***214，可大幅提升移动计算装置100内绘图***112的性能。精通此技术的人士应所述了解，若到达预定或设定的工作负载临界，则也可利用外接式绘图子***214的其它计算性能来分担加诸在第一图内主处理器104的负载。
请参阅图2，电源与PCIe资源控制器226进一步配置成管理外接式绘图子***214的PCIe资源。为了确定外接图形子***214以有效的方式消耗电源，***内的PCIe资源并不会全部开启电源。在一项实施例中，其利用位于移动计算装置100的芯片组110内的PCIe数据流控制器207来启动电源与PCIe资源控制器226。如之前讨论过，当到达mGPU 114的预定工作负载临界时，则mGPU 114的工作负载会被分配至外接式绘图子***214内的GPU221和223。PCIe数据流控制器207先等待来自外接式绘图子***214内电源与PCIe资源控制器226要送达移动计算装置100中芯片组110的电源管理器204的电源备妥信号。当已收到电源备妥信号，则电源管理器204传送信号至芯片组110内的PCIe通道控制器206，让PCIe通道控制器206知道电
源已备妥。然后PCIe通道控制器206准备要开启的通道，并确定要分散至外接式绘图子***214进行处理的工作负载随附的数据已经备妥。然后，PCIe通道控制器206将启动信号传送至PCIe数据流控制器207，来启动外接式绘图子***214与移动计算装置100之间的双向PCI Express差动发信通道。在成功启动发信通道之后，数据会通过外接式绘图子***214的***接口传送来进行处理。在一项实施例当中，芯片组110利用一般用途输入/输出(GPIO)来驱动并且也接收前述信号。
仍旧参阅图2，PCI-E桥接器218提供有效接口给移动PCIe模块内的GPU来彼此通讯。PCI-E桥接器218也分别允许外接式绘图子***214的移动PCIe模块220和222内的GPU 221和223以多方向以及有效的方式，与移动计算装置100内的mGPU 114通讯。利用在移动计算装置100上的PCI-E桥接器116与外接式绘图子***214上的PCI-E桥接器218之间建立联机来达成此通讯。在建立联机之后，GPU 221和223与mGPU 114可通过此联机彼此通讯。
通过外接式绘图子***214内GPU 221和223与移动通讯装置100内mGPU 114之间的PCI-E桥接器与***接口达成的联机非常重要，因为这样工作负载与状态信息才能在GPU之间有效分散。利用分散工作负载，移动计算装置100的绘图子***112的性能，或甚至移动计算装置100的整体处理性能都能利用外接式绘图子***214而增强。
更进一步，当外接式绘图子***214连接至移动计算装置100，则移动计算装置100的一个实施例则可监视外接式绘图子***214的耗电程度。如之前所说明，外接式绘图子***214具备电源控制器226和电池单元228，并且由移动计算装置100内的电源管理器204所管理。
与图2相连，图3为说明根据本发明一项具体实施例管理外接式绘图子***214电源消耗的方法步骤的流程图。假设移动计算装置100附加至外接式绘图子***214。在步骤302内，移动计算装置100在开机时检测到外接式绘图子***214的存在。在检测到外接式绘图子***214之后，在步骤304内电源启动信号会传输至外接式绘图子***214。在一个实施例当中，电源管理器204传送电源启用信号。为了响应电源启用信号，并且若外接式绘图子***214已经开机，在步骤306内，移动计算装置100接收备妥信号来进行。在电源管理器204接收此备妥信号之后，会在步骤308内传送其它信号
至PCIe通道控制器206，来准备启动发信通道。在准备开启发信通道之后，在步骤310内会将启动信号传送至PCIe数据流控制器207，用于准备启动PCIe发信通道。然后PCIe数据流控制器207将启动信号传输至外接式绘图子***214内的电源与PCIe资源控制器226，来完成PCIe发信通道启动。在完成启动之后，然后在步骤312内开始将数据传输至外接式绘图子***214。
虽然上述指向本发明的具体实施例，不过可想出不悖离本发明基本领域以及所附权利要求的其它与进一步具体实施例。
Claims (20)
1.一种用于增强一移动计算装置绘图性能的方法，包含：
在一外接式绘图子***附加至所述移动计算装置之后检测所述外接式绘图子***的存在；
传输一电源启动信号至所述外接式绘图子***；以及
在接收来自所述外接式绘图子***的一备妥信号之后启动周边组件接口快速发信通道，来启用所述移动计算装置与所述外接式绘图子***之间的数据通讯。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含在启动所述周边组件接口快速发信通道之前准备要开启的所述周边组件接口快速发信通道。
3.如权利要求1所述的方法，其进一步包含：
将一第一启动信号传送至所述移动计算装置内的一周边组件接口快速数据流控制器，来初始启动所述周边组件接口快速发信通道；以及
将一第二启动信号传送至所述外接式绘图子***内的一电源及周边组件接口快速资源控制器，来完成启动所述周边组件接口快速发信通道。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包含配置一通用输入/输出端口来传送所述第二启动信号。
5.如权利要求3所述的方法，进一步包含配置一通用输入/输出端口来接收所述备妥信号。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包含通过一标准缆线以及所述移动计算装置一侧边上的一外接式连接器，将所述外接式绘图子***附加至所述移动计算装置。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包含根据所述移动计算装置的操作模式，来配置所述外接式绘图子***。
8.一种配置成支持一外接式绘图子***的移动计算装置，所述移动计算装置包含：
一主处理器；
一PCI-E桥接器；以及
一芯片组，其耦合至所述主处理器并耦合至所述PCI-E桥接器，其中所述芯片组配置成
在所述外接式绘图子***附加至所述移动计算装置之后检测所述外接式绘图子***的存在，
传输一电源启动信号至所述外接式绘图子***，以及
在接收来自所述外接式绘图子***的一备妥信号之后启动周边组件接口快速发信通道，来启用所述移动计算装置与所述外接式绘图子***之间的数据通讯。
9.如权利要求8所述的移动计算装置，其中所述芯片组进一步配置成准备在启动所述周边组件接口快速发信通道之前要开启的所述周边组件接口快速发信通道。
10.如权利要求8所述的移动计算装置，其中所述芯片组进一步包含：
一电源管理器；
一周边组件接口快速通道控制器；以及
一周边组件接口快速数据流控制器，其中
所述电源管理器传送一第一启动信号至所述周边组件接口快速通道控制器，来初始准备所述周边组件接口快速发信通道，
所述周边组件接口快速通道控制器传送一第二启动信号至所述周边组件接口快速数据流控制器，来初始启动所述周边组件接口快速发信通道，以及
所述周边组件接口快速数据流控制器将一第三启动信号传送至所述外接式绘图子***内的一电源与周边组件接口快速资源控制器，来完成启动所述周边组件接口快速发信通道。
11.如权利要求10所述的移动计算装置，其中所述芯片组进一步包含配置来传送一第三启动信号的通用输入/输出端口。
12.如权利要求10所述的移动计算装置，其中所述芯片组进一步包含用于接收所述备妥信号的通用输入/输出端口。
13.如权利要求8所述的移动计算装置，其中所述移动计算装置进一步包含所述移动计算装置一侧边上的一外接式连接器，通过一标准缆线附加至所述外接式绘图子***。
14.如权利要求8所述的移动计算装置，其中所述芯片组进一步根据所述移动计算装置的操作模式，来配置所述外接式绘图子***。
15.如权利要求8所述的移动计算装置，进一步包含一内建式绘图子***，其中所述内建式绘图子***直接耦合至所述芯片组，并且通过所述PCI-E桥接器与所述外接式绘图子***通讯。
16.一外接式绘图子***，包含：
一***接口；
一PCI-E桥接器，其耦合至一第一移动绘图模块以及一第二移动绘图模块，所述第一移动绘图模块和所述第二移动绘图模块经由所述***接口链接至一移动计算装置；
一电源与周边组件接口快速资源控制器，其配置成经由所述***接口传输一备妥信号至所述移动计算装置，并且根据来自所述移动计算装置的一信号完成启动周边组件接口快速发信通道，所述移动计算装置附加所述外接式绘图子***并控制所述移动计算装置与所述外接式绘图子***之间的数据流，其中在所述外接式绘图子***附加至所述移动计算装置之后检测所述外接式绘图子***的存在，传输电源启动信号至所述外接式绘图子***；以及
一电池单元，其耦合至所述电源与周边组件接口快速资源控制器。
17.如权利要求16所述的外接式绘图子***，其中所述周边组件接口快速发信通道配置成响应所述移动计算装置的操作模式改变。
18.如权利要求16所述的外接式绘图子***，其中所述PCI-E桥接器进一步配置成提供一接口给所述第一移动绘图模块，来直接与所述第二移动绘图模块通讯。
19.如权利要求16所述的外接式绘图子***，其中所述***接口为一标准周边组件接口快速接口。
20.如权利要求19所述的外接式绘图子***，其中所述外接式绘图子***通过一标准缆线连接至所述移动计算装置一侧边上的一外接式连接器。
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