CN112162710A - 降低芯片功耗的方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低芯片功耗的方法、装置、计算机设备及存储介质，方法包括固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；判断是否有命令需处理；若没有命令需要处理，则进入空闲状态；判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；若没有电源命令需要处理，则进入低功耗状态。本发明大大降低了固态硬盘的功耗，同时使得固态硬盘的温度也跟着降低，从而减少了热效应，不仅再次降低了功耗，也有助于提高固态硬盘的性能。

Description

降低芯片功耗的方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及固态硬盘，更具体地说是一种降低芯片功耗的方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着固态硬盘的使用，性能容量的越来越高，固态硬盘的功耗也越来越受到关注，功耗低性能高的固态硬盘也越来越重要。传统的固态硬盘在启动后，当没有电源状态设置的低功耗命令(SF命令)或者APST(autonomous power state transition)的电源状态尚未切换时，固态硬盘其实是处于空闲状态的，这种空闲状态下，固态硬盘处于一个高速的空转状态，如DDR未进入自刷新，CPU在全速运行，未进入WFI，NFC(nand flash控制器)接口处于全速状态，但又无数据操作；这种状态虽然持续的时间不长，但是次数频繁，在整个时间周期上就占据了大量的时间，消耗了大量的不必要的功耗资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供降低芯片功耗的方法、装置、计算机设备及存储介质。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，降低芯片功耗的方法，所述方法包括：
固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
判断是否有命令需处理；
若没有命令需要处理，则进入空闲状态；
判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
若没有电源命令需要处理，则进入低功耗状态。
其进一步技术方案为：所述判断空闲状态下是否有电源命令需要处理的步骤中，所述电源命令包括低功耗命令以及APST命令。
其进一步技术方案为：处于所述低功耗状态时，关闭了不使用的模块时钟，数据搬运模块关闭了工作时钟，NFC关闭了接口时钟，DDR进入自动刷新，控制器CPU内核进入WFI以等待命令中断唤醒。
其进一步技术方案为：所述进入低功耗状态的步骤之前，还包括：
判断进入所述空闲状态的时间是否超过预设时间；
若超过预设时间，则执行所述进入低功耗状态的步骤。
其进一步技术方案为：所述进入低功耗状态的步骤之后，还包括：
判断在低功耗状态下是否收到新命令；
若收到新命令，则判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
若不是进入更低功耗状态的命令，则退出低功耗状态。
第二方面，降低芯片功耗的装置，所述装置包括响应单元、第一判断单元、第一状态设置单元、第二判断单元以及第二状态设置单元；
所述响应单元，用于固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
所述第一判断单元，用于判断是否有命令需处理；
所述第一状态设置单元，用于进入空闲状态；
所述第二判断单元，用于判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
所述第二状态设置单元，用于进入低功耗状态。
其进一步技术方案为：所述装置还包括第三判断单元；
所述第三判断单元，用于判断进入所述空闲状态的时间是否超过预设时间。
其进一步技术方案为：所述装置还包括第四判断单元、第五判断单元以及第三状态设置单元；
所述第四判断单元，用于判断在低功耗状态下是否收到新命令；
所述第五判断单元，用于判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
所述第三状态设置单元，用于退出低功耗状态。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权上述的降低芯片功耗的方法步骤。
第四方面，一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的降低芯片功耗的方法步骤。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明中，当固态硬盘处于空闲状态一定时间之后，且无其他电源命令操作时，控制器主动的进入一种特殊的电源状态(低功耗状态)：即关闭了工作时钟，NFC关闭了接口时钟，DDR进入自动刷新，控制器CPU内核进入WFI以等待命令中断唤醒；当有新命令时再重新唤醒，退出再这一状态，同时，针对退出命令做特殊处理，减少运行流程，这种让固态硬盘空闲时的降速、关闭时钟的方式，大大降低了固态硬盘的功耗，同时使得固态硬盘的温度也跟着降低，从而减少了热效应，不仅再次降低了功耗，也有助于提高固态硬盘的性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明降低芯片功耗的方法具体实施例的流程图
图2为本发明降低芯片功耗的装置具体实施例的结构示意图；
图3为本发明一种计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明提供了一种降低芯片功耗的方法，本发明可应用于固态硬盘中，能够大大降低固态硬盘的功耗，减少热效应，有助于提高固态硬盘的性能。下面通过具体的实施例来介绍本发明。
请参考图1，一种降低芯片功耗的方法，该方法包括以下步骤：
S10、固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态，下一步执行S20；
S20、判断是否有命令需处理，若是，则执行步骤S202，若否，则执行步骤S201；
S201、进入空闲状态，下一步执行S30；
S202、处理命令；
S30、判断空闲状态下是否有电源命令需要处理，若是，则执行步骤S302，若否，则执行步骤S301；
S301、判断进入空闲状态的时间是否超过预设时间，若是，则执行步骤S40，若否，则执行步骤S20；
S302、切换电源状态；
S40、进入低功耗状态，下一步执行S50；
S50、判断在低功耗状态下是否收到新命令，若是，则执行步骤S501，若否，则执行步骤S40；
S501、判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令，若是，则执行步骤S502，若否，则执行步骤S60；
S502、进入更低功耗状态；
S60、退出低功耗状态。
具体的，当固态硬盘启动后，有命令处理命令，没有命令则处于空闲状态；当处于空间状态时间超过8ms时，在仍然未收到电源状态设置的低功耗命令或者APST时，将固态硬盘设置成一个低功耗状态，假设称之为PS0.5，在此状态下，固态硬盘让CPU核进入WFI以等待命令中断唤醒。，DDR进入自刷新，关闭暂时不需要使用的时钟，数据搬运模块关闭了工作时钟，NFC关闭了接口时钟。这样可以使得空闲状态下的芯片主控的功耗大大降低；当芯片处于PS0.5状态时，收到命令唤醒退出时，通过判断命令是何种类型的命令来区别处理，当命令是进入更低功耗状态的命令，假设称之为PS4命令，固态硬盘则不需要特别退出PS0.5状态，再重新进入PS4状态，则可以直接从PS0.5状态进入PS4状态，减少了整个唤醒退出再进入的过程，也能够减少使用过程中的一部分功耗，特别是在固态硬盘处于任务不太繁忙并使用DC电源时，能减少很多的功耗，从而节省功耗；同时，因为空闲时的降速，也使得芯片的温度能够跟着降低，从而减少了热效应，同时也再次降低了功耗，也有助于提高芯片的性能。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上述的降低芯片功耗的方法，本发明实施例还提供了降低芯片功耗的装置，请参考图2，该装置包括响应单元1、第一判断单元2、第一状态设置单元3、第二判断单元4以及第二状态设置单元5、第三判断单元6、第四判断单元7、第五判断单元8以及第三状态设置单元9；
响应单元1，用于固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
第一判断单元2，用于判断是否有命令需处理；
第一状态设置单元3，用于进入空闲状态；
第二判断单元4，用于判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
第二状态设置单元5，用于进入低功耗状态。
第三判断单元6，用于判断进入空闲状态的时间是否超过预设时间。
第四判断单元7，用于判断在低功耗状态下是否收到新命令；
第五判断单元8，用于判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
第三状态设置单元9，用于退出低功耗状态。
如图3所示，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的降低芯片功耗的方法步骤。
该计算机设备700可以是终端或服务器。该计算机设备700包括通过***总线710连接的处理器720、存储器和网络接口750，其中，存储器可以包括非易失性存储介质730和内存储器740。
该非易失性存储介质730可存储操作***731和计算机程序732。该计算机程序732被执行时，可使得处理器720执行任意一种降低芯片功耗的方法。
该处理器720用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备700的运行。
该内存储器740为非易失性存储介质730中的计算机程序732的运行提供环境，该计算机程序732被处理器720执行时，可使得处理器720执行任意一种降低芯片功耗的方法。
该网络接口750用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备700的限定，具体的计算机设备700可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。其中，所述处理器720用于运行存储在存储器中的程序代码，以实现以下步骤：
固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
判断是否有命令需处理；
若没有命令需要处理，则进入空闲状态；
判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
若没有电源命令需要处理，则进入低功耗状态。
其进一步技术方案为：所述判断空闲状态下是否有电源命令需要处理的步骤中，所述电源命令包括低功耗命令以及APST命令。
其进一步技术方案为：处于所述低功耗状态时，关闭了不使用的模块时钟，数据搬运模块关闭了工作时钟，NFC关闭了接口时钟，DDR进入自动刷新，控制器CPU内核进入WFI以等待命令中断唤醒。
其进一步技术方案为：所述进入低功耗状态的步骤之前，还包括：
判断进入所述空闲状态的时间是否超过预设时间；
若超过预设时间，则执行所述进入低功耗状态的步骤。
其进一步技术方案为：所述进入低功耗状态的步骤之后，还包括：
判断在低功耗状态下是否收到新命令；
若收到新命令，则判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
若不是进入更低功耗状态的命令，则退出低功耗状态。
应当理解，在本申请实施例中，处理器720可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器720还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的计算机设备700结构并不构成对计算机设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明中各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.降低芯片功耗的方法，其特征在于，所述方法包括：
固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
判断是否有命令需处理；
若没有命令需要处理，则进入空闲状态；
判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
若没有电源命令需要处理，则进入低功耗状态。
2.根据权利要求1所述的降低芯片功耗的方法，其特征在于，所述判断空闲状态下是否有电源命令需要处理的步骤中，所述电源命令包括低功耗命令以及APST命令。
3.根据权利要求1所述的降低芯片功耗的方法，其特征在于，处于所述低功耗状态时，关闭了不使用的模块时钟，数据搬运模块关闭了工作时钟，NFC关闭了接口时钟，DDR进入自动刷新，控制器CPU内核进入WFI以等待命令中断唤醒。
4.根据权利要求1所述的降低芯片功耗的方法，其特征在于，所述进入低功耗状态的步骤之前，还包括：
判断进入所述空闲状态的时间是否超过预设时间；
若超过预设时间，则执行所述进入低功耗状态的步骤。
5.根据权利要求1所述的降低芯片功耗的方法，其特征在于，所述进入低功耗状态的步骤之后，还包括：
判断在低功耗状态下是否收到新命令；
若收到新命令，则判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
若不是进入更低功耗状态的命令，则退出低功耗状态。
6.降低芯片功耗的装置，其特征在于，所述装置包括响应单元、第一判断单元、第一状态设置单元、第二判断单元以及第二状态设置单元；
所述响应单元，用于固态硬盘响应于启动指令，以进入工作状态；
所述第一判断单元，用于判断是否有命令需处理；
所述第一状态设置单元，用于进入空闲状态；
所述第二判断单元，用于判断空闲状态下是否有电源命令需要处理；
所述第二状态设置单元，用于进入低功耗状态。
7.根据权利要求6所述的降低芯片功耗的装置，其特征在于，所述装置还包括第三判断单元；
所述第三判断单元，用于判断进入所述空闲状态的时间是否超过预设时间。
8.根据权利要求6所述的降低芯片功耗的装置，其特征在于，所述装置还包括第四判断单元、第五判断单元以及第三状态设置单元；
所述第四判断单元，用于判断在低功耗状态下是否收到新命令；
所述第五判断单元，用于判断该新命令是否是进入更低功耗状态的命令；
所述第三状态设置单元，用于退出低功耗状态。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～5中任意一项所述的降低芯片功耗的方法步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1～5任意一项所述的降低芯片功耗的方法步骤。
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