TWI546635B - 用於功率管理之方法及裝置以及相關積體電路 - Google Patents

Description

用於功率管理之方法及裝置以及相關積體電路

本發明係有關積體電路，且更特定言之，係有關積體電路中之功率管理。

近年來，功率管理部分地歸因於單個積體電路(IC)晶粒上之增加之整合等級而已變成IC之設計中的一項日益重要因素。行動/攜帶型電子器件(例如，智慧型手機、平板電腦等)的到來已進一步驅使對更具功率效率之IC的需求以便保存此等器件之電池壽命。

回應於對針對IC之更有效之功率管理的需求，已開發眾多方案。在許多IC中，實施於該等IC上之各種功能單元可加以時脈閘控或功率閘控。可將時脈閘控定義為當功能單元閒置時抑制將時脈信號提供至彼單元。類似地，可將功率閘控定義為當功能單元閒置時抑制將功率提供至彼單元。

在一些IC中，可實施各種類型之硬體以管理該等IC之各種功能區塊之功率。此硬體可判定一特定功能單元閒置之時間，且可回應於此而對彼單元執行時脈閘控及/或功率閘控。功率管理硬體亦可恢復將功率及/或時脈信號提供至功能單元(亦即，「喚醒」功能單元)以便其可恢復操作。

軟體功率管理為可加以實施的另一類型之功率管理。執行於經 組態用於處理指令之IC上的軟體指令可判定各種功能單元閒置之時間。回應於判定一功能單元閒置，可執行指令以引起功率閘控及/或時脈閘控。可藉由軟體來偵測功能單元對存取或服務之請求，且可將該等請求用作一佇列以喚醒閒置功能單元。

揭示了一種用於具有分散喚醒之動態時脈及功率閘控之方法及裝置。在一項實施例中，積體電路(IC)包括功率可管理型功能單元及一功率管理單元。該等功率可管理型功能單元中之每一者經組態以將進入低功率狀態之請求傳送至該功率管理單元。該功率管理單元可藉由使一請求功能單元進入低功率狀態來回應。若另一功能單元起始與當前處於低功率狀態之功能單元通信的請求，則其可將一請求發送至彼功能單元。接收功能單元可藉由退出低功率狀態且恢復在工作中狀態中之操作來回應該請求。

在一項實施例中，功率管理單元可一開始經由時脈閘控使功能單元進入低功率狀態(亦即，抑制將時脈信號提供至在功能單元內部之計時電路)。若功能單元保持處於時脈閘控狀態歷時一預定時間量，則功率管理單元可功率閘控該功能單元(亦即，防止由在功能單元內部之電路來接收功率)。每一功能單元可包括局部功率管理電路，該局部功率管理電路可保持在作用中，同時對彼功能單元之剩餘部分時脈閘控或功率閘控。

該等功能單元中之每一者可經由對應的通信鏈路而耦接至一或多個邏輯上鄰近之功能單元。當功能單元可經由對應的通信鏈路而彼此直接通信時，可將該等功能單元定義為邏輯上彼此鄰近。可藉由邏輯上鄰近之功能單元回應於一請求來使每一功率可管理型功能單元覺醒(亦即，使退出低功率狀態)。若一功能單元起始與並不邏輯上鄰近於其之另一功能單元的異動，則功率管理單元可使可處於低功率狀態 且並不邏輯上鄰近於起始功能單元之任何介入功能單元覺醒。

功率管理單元亦可執行區塊或域級別時脈閘控。在一項實施例中，許多不同功能單元可經耦接以接收一共同時脈信號(亦即，起源於共同源處之時脈信號)。不同功能單元可彼此獨立地加以時脈閘控。若功率管理單元判定所有功能單元經時脈閘控或正請求加以時脈閘控且不具有另外的未決之異動，則功率管理單元可在域或區塊級別(亦即，較高級別)處執行時脈閘控。

10‧‧‧積體電路(IC)

12‧‧‧通信鏈路

15‧‧‧功能區塊

15A-15D‧‧‧功能區塊

18‧‧‧功率管理單元

21‧‧‧局部功率管理器

23‧‧‧實體介面

25‧‧‧鏈路狀態機

27‧‧‧域時脈閘控器

29‧‧‧計時器

42‧‧‧不可用狀態

44‧‧‧等待狀態

46‧‧‧可用狀態

150‧‧‧系統

154‧‧‧周邊裝置

156‧‧‧電源供應器

158‧‧‧外部記憶體

以下詳細描述參看隨附圖式，現簡短地描述該等隨附圖式。

圖1為積體電路(IC)之一項實施例之方塊圖。

圖2為說明IC之一項實施例之一部分之方塊圖。

圖3為說明一鏈路狀態機之一項實施例之方塊圖，該鏈路狀態機經組態以監視IC之兩個功能單元之間的通信鏈路。

圖4為說明鏈路狀態機之一項實施例之操作之狀態圖。

圖5為說明IC之一項實施例之操作之流程圖，該IC經組態以實現自低功率狀態之分散喚醒。

圖6為說明功率管理單元之一項實施例關於共用一共同時脈信號之時脈閘控功能單元的操作之流程圖。

圖7為說明鏈路狀態機之一項實施例之操作之流程圖。

圖8為說明鏈路狀態機之一項實施例之操作之流程圖。

圖9為一例示性系統之一項實施例之方塊圖。

雖然本發明易有各種修改及替代形式，但本發明之特定實施例藉由實例而展示於圖式中且將在本文中予以詳細描述。然而，應理解，圖式及其詳細描述並不意欲將本發明限制至所揭示之特定形式，而相反，本發明將涵蓋在如由附加之申請專利範圍所界定的本發明之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代。本文中所使用之標題係僅 用於組織目的且並不欲用以限制該描述之範疇。如貫穿本申請案所使用，詞語「可」係按准許意義(亦即，意謂具有……之可能性)而非強制意義(亦即，意謂必須)使用。類似地，詞語「包括」意謂包括(但不限於)。

可將各種單元、電路或其他組件描述為「經組態以」執行一或多項任務。在此等上下文中，「經組態以……」為結構之寬泛敍述，其大體意謂「具有在操作期間執行一或多項任務之電路」。因而，單元/電路/組件可經組態成甚至當該單元/電路/組件當前未接通時仍執行任務。一般而言，形成對應於「經組態以……」之結構的電路可包括硬體電路。為了描述中之方便，可將各種單元/電路/組件描述為執行一或多項任務。應將此等描述解釋為包括片語「經組態以……」。敍述經組態以執行一或多項任務之單元/電路/組件明確地並不意欲援引對於彼單元/電路/組件之35 U.S.C.§ 112第六段解釋。

現轉至圖1，展示了積體電路(IC)之一項實施例之方塊圖。在所示之實施例中，IC 10包括許多功能區塊15。該等功能區塊15中之每一者可為許多不同類型之功能單元中的一者，且可提供與其他功能區塊15中之至少一些功能區塊不同的功能性。舉例而言，可在圖1中所示之功能區塊15之各種例子當中包括許多處理器核心、一或多個圖形處理器、一或多個輸入/輸出(I/O)介面及一記憶體控制器。如本文中所示之IC 10之配置代表一個特定實施例，但下文所論述之各種方法及裝置實施例可以各種組態及配置應用於廣泛多種IC。

所示之實施例中的功能區塊15中之每一者藉由通信鏈路12耦接至至少一個其他功能區塊15。在所示之實施例中，每一通信鏈路12為點對點通信鏈路，從而支援其所耦接至之一對功能區塊15之間的通信。此外，通信鏈路12中之每一者可支援其所耦接至之兩個功能區塊 15之間的雙向通信。可為了本發明之目的，藉由一給定通信鏈路12而彼此耦接之功能區塊15可稱為邏輯上彼此鄰近。因此，如圖1中所示之功能區塊15可與邏輯上鄰近於其之其他功能區塊15直接通信。為了並不邏輯上彼此鄰近之兩個功能區塊15之間的通信，可經由一或多個介入功能單元來導引通信。

應注意，經實施為共用匯流排之通信鏈路亦係可能的且預料到，且此等匯流排可支援下文所論述的各種特徵之實施。

所示之實施例中之IC 10亦包括一功率管理單元18，該功率管理單元18耦接至功能區塊15中之至少一些功能區塊15(若非全部功能區塊15)。功率管理單元18可執行各種動作以控制IC 10之功率消耗。此等功能包括時脈閘控閒置之功能區塊及功率閘控閒置之功能區塊。本文中可將時脈閘控定義為抑制將時脈信號提供至在功能區塊內部之電路。本文中可將功率閘控定義為抑制將功率提供至在功能區塊內部之電路。功率管理單元可因此使耦接至其之功能區塊15進入低功率狀態，其中本文中可將低功率狀態定義為功能區塊受到時脈閘控、功率閘控或受到時脈閘控及功率閘控兩者。本文中可將工作中狀態定義為一給定功能區塊15正接收功率及時脈信號兩者而不管其彼時實際上是否正執行有用之工作的狀態。當功能區塊15未正執行有用之工作且在一段時間內尚未執行時，即使其正以其他方式接收功率及時脈信號兩者，仍可將該功能區塊15定義為處於閒置狀態。

應注意(且下文予以更詳細論述)，功率可管理型功能區塊15中之至少一些可包括電路之一些部分，當功能區塊15以其他方式經功率閘控及/或時脈閘控時，該等部分可在一些狀況下保持通電且操作。此電路可局部地執行某些功率管理功能，且可在功率管理單元18之指導下執行此等功能中之一些。

圖2為說明IC之一項實施例之一部分之方塊圖。更特定言之，圖 2進一步說明各種功能區塊15與功率管理單元18之間的關係。圖2亦說明邏輯上鄰近之功能區塊15對之間的關係(關於功率管理)。

在此特定實例中，四個功能區塊(功能區塊15A至15D)經展示為耦接至功率管理單元18。圖2中所示之功能區塊15A至15D中之每一者包括一局部功率管理器21及一實體介面23。所示之實施例中之每一通信鏈路12耦接於其對應地耦接之功能區塊的各別實體介面23之間。

所示之實施例中之每一局部功率管理器21可監視在其功能區塊15A至15D中之各別者內的活動。當其各別功能區塊變得閒置達一預定時間量時，該局部功率管理器21可確證請求被置於低功率狀態中之信號。可將該信號傳送至功率管理單元18，該功率管理單元18可接著判定對應的功能區塊15是否可經時脈閘控及/或功率閘控。

在確證進入低功率狀態的請求之前，功能區塊15中之一給定者可執行與其邏輯上鄰近之鄰居的交握常式。此可確保請求被置於低功率狀態中之功能區塊15並非自邏輯上鄰近之功能區塊15之異動的目標。舉例而言，若功能區塊15A係閒置的且意欲起始被置於低功率狀態中之請求，則其可首先執行與功能區塊15B之交握常式以確保後者不具有將需要前者可用之任何未決異動。在自功能區塊15B接收到不存在自其之未決通信的確認之後，功能區塊15A可確證被置於低功率狀態中之請求。

在一些例子中，功能區塊15可為由邏輯上不鄰近之另一功能區塊起始之異動的目標，抑或可為此異動可穿過之管道。舉例而言，功能區塊15D可起始與功能區塊15A之異動，其中功能區塊15B及15C充當管道。由於功能區塊15A及15D並不邏輯上彼此鄰近，所以功能區塊15A可能意識不到未決異動。因此，可實施追蹤未決異動之額外功能性。雖然圖2中未明確展示，但功率管理單元18可仍然實施追蹤各種功能區塊15之間的未決異動之功能性。此功能性可藉由功率管理單元18內之 硬體、藉由報告至其之未決異動的軟體或此等之組合來實施。若一特定功能區塊15請求被置於低功率狀態中但另外涉及與邏輯上不鄰近之另一功能區塊15的未決異動，則功率管理單元18可防止請求功能區塊進入低功率狀態，至少直至在未決異動已完成之後。在一些狀況下，若需要跟蹤異動，則功率管理單元18可繼續防止請求功率區塊15進入低功率狀態。

若功能區塊15已確證被置於低功率狀態中之請求且未涉及任何未決異動，則功率管理單元18可因此允許進入低功率狀態。在所示之實施例中，功率管理單元18可藉由確證時脈閘控信號(「Gate Clk」)來回應於功能區塊15進入低功率狀態之請求。應注意，功能區塊15A至15D中之每一者可獨立於圖2中所示之其他功能區塊而自功率管理單元18接收對應的時脈閘控信號。因此，所說明之功能區塊中之每一者可彼此獨立地加以時脈閘控。

請求功能單元15之局部功率管理器21可偵測到時脈閘控信號之確證且可藉由經由域時脈閘控器27來閘控被提供至其之域時脈而回應。當局部功率管理器21局部地執行時脈閘控時，在其對應的功能區塊15內部的電路被抑制接收時脈信號，且因此可達成動態的省電。

在所示之實施例中之功率管理單元18包括諸多計時器29(此處展示為單個區塊，但存在多個計時器)。更特定言之，功率管理單元18可包括用於圖式中所示之功能區塊15A至15D中之每一者的至少一個計時器(且更通常地，用於IC 10中之每一功率可管理型功能區塊的至少一個計時器)。計時器29可用以追蹤一給定功能區塊已處於低功率狀態中之時間量。若功率管理單元18判定一給定功能區塊15已加以時脈閘控歷時至少第一時間臨限值，則其可起始在彼功能區塊中之功率閘控以達成另外之省電。為起始一給定功能區塊15中之功率閘控，功率管理單元18可確證對應的功率閘控信號(「Gate Power」)。可藉由 彼功能區塊之局部功率管理器21來偵測對應的功率閘控信號。回應於偵測到功率閘控信號，受影響之功能區塊之局部功率管理器21可起始功率閘控。在一些狀況下，功率閘控之起始可包括時脈閘控之臨時解除。舉例而言，在一些狀況下，功能區塊15可經組態以在進入功率閘控狀態之前執行狀態保存。可在執行狀態保存期間將時脈信號提供至在功能區塊15內部之電路，其可包括將彼功能區塊之內部狀態寫入至可在功能區塊15內部或外部之儲存媒體(例如，非揮發性記憶體)。在已完成狀態保存之後，局部功率管理器21可恢復功能區塊15之時脈閘控。局部功率管理器可接著藉由抑制將功率提供至在功能區塊15內部之電路(此可包括抑制將功率提供至功能區塊15之實體介面23)來執行功率閘控。

在所示之實施例中，可藉由功率管理單元18或藉由邏輯上鄰近之功能區塊15來使功能單元15A至15D自低功率狀態覺醒。若一給定功能區塊15經時脈閘控(但未經功率閘控)，則功率管理單元18可藉由撤銷確證提供至其對應的局部功率管理器21的時脈閘控信號來使彼功能區塊重新進入工作中狀態。若一給定功能區塊15經功率閘控(其通常包括經時脈閘控)，則功率管理單元18可藉由撤銷確證其各別功率閘控信號來使其重新進入工作中狀態。

在所示之實施例中，功能區塊15A至15D各自能夠藉由確證對應的喚醒信號(「Wake Neighbor」)來喚醒邏輯上鄰近之鄰居。考慮其中功能區塊15A意欲起始與功能區塊15B之異動且後者處於低功率狀態中之一實例。在此情形中，功能區塊15A可確證待由功能區塊15B接收之喚醒信號。回應於接收到喚醒信號，功能區塊15B可退出低功率狀態。一般而言，在圖1及圖2中所示之實施例中的功能區塊15可具有獨立於功率管理單元18來喚醒邏輯上鄰近之功能區塊的能力(但可對功率管理單元18通知該喚醒)。然而，應注意，在藉由功能區塊15喚 醒邏輯上鄰近的鄰居之後，可在跨越對應地耦接之通信鏈路12發生通信之前執行額外動作。下文關於圖3及圖4來論述此等動作。

如上文所註釋，在所示之實施例中的功能區塊15可起始與並不邏輯上鄰近於其之另一功能區塊15的異動。在一些例子中，起始功能區塊與目標功能區塊之間的多個功能區塊15可處於低功率狀態中。考慮其中功能區塊15A將起始與功能區塊15D之異動且其中功能區塊15B、15C及15D皆處於低功率狀態中之一實例。功能區塊15A可藉由確證對應的喚醒信號來直接喚醒功能區塊15B。使用上文所論述之用以追蹤未決異動的功能性，功率管理單元18可偵測到功能區塊15A意欲起始與功能區塊15D之異動。回應於偵測到功能區塊15A將起始與功能區塊15D之異動，功率管理單元18可喚醒功能區塊15C及15D，同時伴有功能區塊15A喚醒功能區塊15B。藉由功率管理單元18來進行多個功能單元15之此並行、同時喚醒的能力可減小完成一異動的潛時，該異動包括並不邏輯上鄰近於起始該異動之功能區塊的功能區塊。

在所示之實施例中，域時脈閘控器27耦接至功率管理單元18。使用域時脈閘控器27，可實施另一級別之時脈閘控。域時脈閘控器27經耦接以自IC 10上或在IC 10外部之一時脈源(未圖示)接收時脈信號(「Clk」)。當域時脈閘控器27為透明時，時脈信號可作為域時脈信號穿過至功能區塊15A至15D中之每一者。在功能區塊15A至15D中之每一者處於低功率狀態中的情況下，功率管理單元18可確證至域時脈閘控器27之閘控信號(「Gate Domain Clk」)。回應於自功率管理單元18接收到閘控信號，域時脈閘控器27可抑制將域時脈信號提供至功能單元15A至15D。此可實現動態功率之額外節省。一般而言，IC 10內之至少一些功能單元可以類似於圖2中所示之方式的方式配置於經耦接以經由域時脈閘控器27來接收一共同時脈信號的域中。當一特定時 脈域中之功能區塊15中的每一者處於低功率狀態中時，功率管理單元18可經由對應的時脈閘控器27來時脈閘控整個時脈域，以便提供額外功率節省。

在所示之實施例中，功率管理單元18亦包括一鏈路狀態機25。鏈路狀態機25可經組態以監視及控制通信鏈路12中之每一者的可用性。如上文所註釋，雖然一功能區塊15可喚醒一邏輯上鄰近之功能區塊15，但此可能不足以起始跨越對應的通信鏈路12之通信。因此，鏈路狀態機25可提供對每一通信鏈路12之額外控制以確保不起始與未另外準備通信之功能區塊15的異動。為了清晰起見，圖3中分開展示功能區塊15與鏈路狀態機25之間的關係。

現轉至圖3，展示說明鏈路狀態機25與由通信鏈路12耦接之兩個功能區塊15之間的關係之方塊圖。應注意，可針對IC 10內之其他通信鏈路12及其對應的功能區塊15來重複此處所示之鏈路狀態機25與功能區塊15A及15B之間的關係。應另外注意，在一些狀況下，鏈路狀態機25可與一經匯流排連接之通信鏈路相關聯，且可用以指示及控制耦接至匯流排之若干對功能區塊之間的通信之可用性。

在所示之實例中，鏈路狀態機25耦接至功能區塊15A及15B，且經組態以啟用及停用此等功能區塊以控制經由其對應地耦接之通信鏈路12的通信。當功能區塊15A及15B兩者確證指示其各別實體介面經確證且鏈路不可用性信號(「Link_Un_AB」)經撤銷確證的實體介面信號(「Phy_up_A」及「Phy_up_B」)時，可將所示之實例中之通信鏈路12視為在作用中且可用於功能區塊15A與15B之間的通信。當兩個實體介面信號經確證時，鏈路狀態機可確證由功能區塊15A及15B之各別局部功率管理器21所接收的組合指示(「Combined_Phy_Up」)。因此，當功能區塊15A及15B正接收組合指示且鏈路不可用性信號經撤銷確證時，通信鏈路12係可用的。

如上文所註釋，可藉由功率管理單元18將功能區塊15A及15B中之任一者置於低功率狀態。可回應於來自一給定功能區塊15之請求或經由軟體請求來執行將該給定功能區塊15置於低功率狀態。當軟體請求使功能區塊15A及15B中之一者置於低功率狀態中時，鏈路狀態機25可接收該軟體請求之指示(「Sw_Link_Un」)。該信號可指示耦接於功能區塊15A與15B之間的通信鏈路12不再可用且此等功能區塊中之至少一者將被置於低功率狀態中。不管進入低功率狀態回應於軟體請求或是硬體請求，一給定功能區塊15之局部功率管理器21可在進入低功率狀態之後撤銷確證其各別實體介面信號。當該等實體介面信號中之任一者經撤銷確證時或當對應的軟體請求經確證時，鏈路狀態機25可藉由確證鏈路不可用性信號來回應，藉此指示通信鏈路12當前不可用。此外，藉由與一特定通信鏈路12相關聯之功能區塊15中之任一者來撤銷確證實體介面信號可導致鏈路狀態機25撤銷確證對應的組合指示。

在確證鏈路不可用性信號之後的某一時間點，用於功能區塊15A及15B之局部功率管理器21可各自確證各別確認信號(「Link_un_ack_A」及「Link_un_ack_B」)，該等確認信號指示對通信鏈路12之不可用性的確認。所示之實施例中之鏈路狀態機25可利用此等信號來判定可使通信鏈路12再次可用之時間。詳言之，所示之實施例中之鏈路狀態機25經組態以維持對鏈路不可用性信號之確證，直至至少在其已自與通信鏈路12相關聯之兩個功能區塊15A及15B的局部功率管理器21接收到確認信號時的時間。此又可防止功能區塊15A及15B中之一者嘗試經由通信鏈路12來起始異動(當通信鏈路12不可用時)且因此防止進入不定狀態，在無完全重設的情況下自該不定狀態之恢復可能為不可能的。舉例而言，功能區塊15A可希望起始與功能區塊15B之異動，且可因此確證喚醒信號(「Wake_Neighbor_B」)。可 回應於自功能區塊15A接收到經確證之喚醒信號來使功能區塊15B覺醒。然而，仍然可延遲待由功能區塊15B起始之異動，直至鏈路狀態機已撤銷確證鏈路不可用性信號且已確證組合指示。

在自功能區塊15A及15B之局部功率管理器21接收到確認信號之後，鏈路狀態機25可在亦滿足其他條件的情況下使通信鏈路12能夠變得再次可用。此等條件包括對將另外使通信鏈路12不可用之任何軟體請求的撤銷確證以及功能單元15A及15B中之每一者的各別實體介面23被通電且因此引起對其各別實體介面信號的確證。在一些例子中，一給定功能區塊可在其對應的局部功率管理器21確證其各別實體介面信號之前等待直至執行額外任務(例如，重新載入先前所保存之狀態)。一旦鏈路狀態機25已接收到經確證之確認及實體介面信號且未接收到將另外停用通信鏈路12之軟體請求，其便可撤銷確證鏈路不可用性信號且確證組合指示。對鏈路不可用性信號之撤銷確證及對組合指示之確證可因此向功能區塊15A與15B兩者發信通信鏈路12可用於進行該等功能區塊15A與15B之間的異動。

圖4為說明用於一個通信鏈路的鏈路狀態機之一項實施例之操作之狀態圖。為了此論述之目的，狀態圖之解釋將從鏈路可用狀態開始且進行至鏈路不可用狀態且隨後返回至可用狀態。然而，應注意，在重設本文中所論述之實施例中的鏈路狀態機之後，初始操作狀態便處於鏈路不可用狀態中。

在可用狀態46中，鏈路不可用性信號經撤銷確證(例如，Link_Un_AB=0)且組合指示經確證(例如，Combined_Phy_Up=1)。只要自耦接至通信鏈路之每一功能區塊所接收的實體介面信號保持經確證(例如，Phy_up_A=1及Phy_up_B=1)且未接收到將該等功能單元中之一者或兩者置於低功率狀態中或另外停用通信鏈路12的軟體請求(例如，SW_Link_Un=0)，鏈路狀態機便可保持處於此狀態中。

若三個條件中之任一者發生，則鏈路狀態機可自可用狀態46轉變至不可用狀態42。若任一實體介面信號經撤銷確證(例如，Phy_up_A=0或Phy_up_B=0)或接收到將停用通信鏈路之軟體請求(例如，SW_Lin_Un=1)，則鏈路狀態機自可用狀態46轉變至不可用狀態42。在不可用狀態42中，鏈路不可用性信號經確證(例如，Link_Un_AB=1)且組合指示經撤銷確證(例如，Combined_Phy_Up=0)。只要該等實體介面信號中之任一者保持經撤銷確證、軟體請求保持經確證或該等確認信號中之任一者保持經撤銷確證(例如，Link_Un_Ack_A=0或Link_Un_Ack_B=0)，鏈路狀態機便可保持處於不可用狀態中。

鏈路狀態機(藉由圖4之狀態圖來說明用於該鏈路狀態機之操作)可實施在不可用狀態42與可用狀態46之間的等待狀態44。在等待狀態44中，鏈路不可用性信號可經撤銷確證，但組合指示可保持經撤銷確證。只要組合指示經撤銷確證，甚至當鏈路不可用性信號亦經撤銷確證時，仍可抑制經由鏈路進行之通信。

可當引起通信鏈路之不可用性的至少一些條件已被解除時進入等待狀態44，但對應的功能區塊未充分準備好恢復通信。至等待狀態之轉變可發生於在耦接至通信鏈路之兩個功能單元已藉由確證各別確認信號(例如，Link_Un_Ack_A=1及Link_Un_Ack_B=1)及撤銷確證任何先前經確證之軟體請求(例如，SW_Link_Un=0)來確認鏈路之不可用性之後。鏈路狀態機可保持處於等待狀態44中，直至使其返回至不可用狀態42或可用狀態46中之一者的條件。

若另一軟體請求經確證(例如，SW_Link_Un=1)，則鏈路狀態機可自等待狀態44返回至不可用狀態42。若任一確認信號經撤銷確證(例如，Link_Un_Ack_A=1或Link_Un_Ack_B=1)，則鏈路狀態機亦可自等待狀態44返回至不可用狀態42。若軟體請求保持經撤銷確證且 兩個確認信號保持經確證，則一旦已確證兩個實體介面信號(例如，Phy_up_A=1及Phy_up_B=1)，鏈路狀態機便可自等待狀態44轉變至可用狀態46。可回應於兩個鏈路介面信號之確證來確證組合指示。因為鏈路不可用性指示已處於撤銷確證之狀態，所以鏈路狀態機因此指示鏈路在工作中且可恢復功能區塊之間的通信。

現轉至圖5，流程圖說明用於IC之一項實施例之操作方法，該IC經組態以實現自低功率狀態之分散喚醒。可對上文所論述之各種硬體實施例以及本文中未明確論述之實施例執行方法500。

方法500從經由通信鏈路在第一功能區塊與第二功能區塊之間進行通信(區塊505)開始。在完成通信之後的某個點，第二功能區塊變得閒置且回應於被傳送至功率管理單元之請求而進入低功率狀態，而第一功能區塊保持處於工作中狀態(區塊510)。在此之後，第一功能區塊可起始從將喚醒信號發送至第二功能區塊開始的異動(區塊515)。回應於自第一功能區塊接收到該請求，第二功能區塊可在不等待來自功率管理單元之任何信號的情況下重新進入工作中狀態(區塊520)。在重新進入工作中狀態之後，可使第一功能區塊與第二功能區塊之間的通信鏈路可用，且可執行異動。

圖6為說明功率管理單元之一項實施例之操作(關於共用一共同時脈信號之時脈閘控功能單元)之流程圖。可對上文所論述之硬體實施例以及本發明中未論述之其他硬體實施例執行如本文中所論述之方法600。

所示之實施例中之方法600從時脈域中之功能區塊請求功率管理(區塊605)開始，且更特定言之，請求被置於低功率狀態。在接收到該請求之後，功率管理單元便可判定是否存在涉及功能區塊之任何未決異動。若無此等異動係未決的，則功率管理單元可接著時脈閘控功能區塊(區塊610)。若異動未決，則功率管理單元可延遲時脈閘控功 能區塊，直至異動已完成。

若無額外功能區塊正請求功率管理(區塊615，否)，但發生通電事件(區塊635，是)，則可藉由功率管理單元而使經時脈閘控之功能區塊(及任何其他經時脈閘控或功率閘控之功能區塊)恢復至工作中狀態(區塊640)。若無其他功能區塊正請求功率管理(區塊615，否)且未發生通電事件(區塊635，否)，則該方法可保持於此等兩個區塊之間的迴路中。若額外功能區塊正請求功率管理(區塊615，是)，則功率管理單元可在此等功能區塊並未另外涉及未決異動的情況下時脈閘控該等功能區塊(區塊620)。

若時脈域內存在目前並不處於低功率狀態中的功能區塊(區塊625，否)，則方法600返回至區塊615。若時脈域內之所有功能區塊經時脈閘控(若不，則亦經功率閘控；區塊625，是)，則可使用域時脈閘控器在域級別來執行時脈閘控(區塊630)。使用域時脈閘控器(例如，圖2中所示且上文所論述之域時脈閘控器)在域級別處之時脈閘控可提供額外動態功率節省。

若在執行域級別時脈閘控之後未發生通電事件(區塊645，否)，則該方法可在區塊630與645之間循環。若在執行域級別時脈閘控之後確實發生通電事件(區塊645，是)，則可停用域級別時脈閘控且可使受影響之功能區塊返回至工作中狀態(區塊640)。

圖7為說明鏈路狀態機之一項實施例之操作之流程圖。更特定言之，圖7說明回應於功率管理一相關聯之功能區塊而將通信鏈路置於不可用狀態中之一方法。圖7中所說明且本文中所描述之鏈路狀態機的操作可應用於上文所論述之鏈路狀態機之各種實施例以及本文中未另外論述之實施例(硬體及/或軟體)。

方法700從經由第一功能區塊與第二功能區塊之間的鏈路來通信開始(區塊705)。在當前通信已完成且尚未起始進一步異動之後，第 一功能區塊及第二功能區塊中之至少一者可變得閒置，且可確證將閒置之功能區塊置於低功率狀態中的請求(區塊710)。可藉由閒置功能區塊來起始該請求，或可藉由源於功能區塊外部之軟體請求來起始該請求。若涉及請求功能區塊之異動未決(區塊715，是)，則功率管理單元可在將功能單元置於低功率狀態之前等待直至此等異動完成(區塊735)。若無涉及請求功能區塊之額外異動未決，則功率管理單元可將功能區塊置於低功率狀態，其中該功能區塊將其實體介面不再在工作中的指示提供至功率管理單元(區塊720)。回應於接收到功能區塊之實體介面不再在工作中的指示，鏈路狀態機可確證鏈路不可用信號，且可將此信號保持經確證，至少直至在自耦接至鏈路之兩個功能區塊接收到該鏈路之不可用性的確認之後及一或兩個功能區塊之隨後喚醒的時間(區塊725)。該方法可接著返回至區塊705。

圖8為說明鏈路狀態機之一項實施例之操作之流程圖。更特定言之，圖8係有關說明在使鏈路自不可用狀態返回至可用狀態過程中的鏈路狀態機之一項實施例之操作。可使用上文所論述之鏈路狀態機之各種實施例來執行方法800，且亦可使用本文中未論述之各種實施例(硬體及/或軟體)來執行方法800。

方法800從通信鏈路處於不可用狀態中且鏈路狀態機確證指示該鏈路不可用之信號開始(區塊805)。若耦接至鏈路之功能區塊尚未各自確認鏈路之不可用性(區塊810，否)，則將鏈路不可用信號保持為經確證(區塊815)，而不管其他條件。若耦接至鏈路之功能區塊中的每一者已確認鏈路之不可用性(區塊810，是)，但未發生喚醒事件(區塊820，否)，則鏈路不可用性信號保持經確證(區塊815)。若在由耦接至鏈路之所有功能區塊確認鏈路不可用性之後已發生喚醒事件(區塊820，是)，則鏈路狀態機可判定耦接至鏈路之每一功能區塊的實體介面是否在工作中。喚醒事件之發生可包括將利用通信鏈路的任何軟體 請求之功率管理及任何異動請求之撤銷確證。

若鏈路狀態機判定一或多個實體介面尚未在工作中(區塊825，否)，則鏈路不可用性信號保持經確證(區塊815)。若在確認鏈路不可用性及喚醒事件之後耦接至鏈路之所有實體介面在工作中(區塊825，是)，則功能區塊可接著確證確認信號並進入工作中狀態，其中鏈路狀態機撤銷確證鏈路不可用信號(區塊830)。

接下來轉至圖9，展示了系統150之一項實施例之方塊圖。在所說明之實施例中，系統150包括耦接至外部記憶體158之積體電路10之至少一個例子。積體電路10耦接至一或多個周邊裝置154及外部記憶體158。亦提供一電源供應器156，其將供電電壓供應至積體電路10以及將一或多個供電電壓供應至記憶體158及/或周邊裝置154。在一些實施例中，可包括積體電路10之一個以上執行個體(且亦可包括一個以上外部記憶體158)。

周邊裝置154可取決於系統150之類型而包括任何所要電路。舉例而言，在一項實施例中，系統150可為行動器件(例如，個人數位助理(PDA)、智慧型手機等)且周邊裝置154可包括用於各種類型之無線通信(諸如，WiFi、藍芽、蜂巢式、全球定位系統等)的器件。周邊裝置154亦可包括額外儲存器，包括RAM儲存器、固態儲存器或磁碟儲存器。周邊裝置154可包括使用者介面器件，諸如，顯示螢幕(包括觸控顯示螢幕或多點觸控顯示螢幕)、鍵盤或其他輸入器件、麥克風、揚聲器等。在其他實施例中，系統150可為任何類型之計算系統(例如，桌上型個人電腦、膝上型電腦、工作站、網上盒(net top)等)。

一旦完全瞭解以上揭示內容，眾多變化及修改便將變得對熟習此項技術者顯而易見。希望將以下申請專利範圍解釋為涵蓋所有此等變化及修改。

42‧‧‧不可用狀態

44‧‧‧等待狀態

46‧‧‧可用狀態

Claims (20)

1. 一種用於功率管理之裝置，其包含：一積體電路(IC)之一第一功能單元，該第一功能單元耦接至一第一通信鏈路，該第一通信鏈路為複數個通信鏈路中之一者；該IC之一第二功能單元，其中該第二功能單元經組態以經由該第一通信鏈路與該第一功能單元通信，其中該第一功能單元及該第二功能單元為複數個功能單元之部分，其中該複數個功能單元之每一者藉由該複數個通信鏈路中唯一者而耦接至該複數個功能單元之其他者中之至少一者；其中該第二功能單元經組態以進入一低功率狀態，且其中該第一功能單元經組態以在該第二功能單元處於該低功率狀態中時傳輸與該第二功能單元通信的一請求，且其中該第二功能單元經組態以回應於自該第一功能單元接收到該請求而退出該低功率狀態；及其中，該裝置進一步包含實施於該IC上的一功率管理單元，該功率管理單元經組態以管理複數個功能單元之每一者的功率，其中該功能管理單元包含一鏈路狀態機，該鏈路狀態機經組態一監視該複數個通信鏈路之每一者的可用性。
2. 如請求項1之裝置，其中該功率管理單元經組態以將該第一功能單元及該第二功能單元置於一低功率狀態，且其中該第二功能單元經組態以回應於來自該第一功能單元之該請求而獨立於該功率管理單元退出該低功率狀態。
3. 如請求項2之裝置，其中該功率管理單元經組態以回應於來自該第二功能單元之對時脈閘控的一請求而將該第二功能單元置於一時脈閘控狀態，且經進一步組態以在處於該時脈閘控狀態之 一預定時間已過去之後將該第二功能單元置於一功率閘控狀態。
4. 如請求項2之裝置，其中該第一功能單元及該第二功能單元為經耦接以接收一共同時脈信號之複數個功能單元的部分，且其中該功率管理單元經組態以回應於判定該複數個功能單元中之每一者正請求被時脈閘控來閘控該共同時脈信號。
5. 如請求項2之裝置，其中該功率管理單元經組態以回應於該複數個功能單元中之一給定者請求與該複數個功能單元中之另一者通信而使該複數個功能單元之至少一子集退出一低功率狀態，該另一者邏輯上不鄰近於該複數個功能單元中之該給定者。
6. 一種用於功率管理之方法，其包含：經由複數個通信鏈路之一第一通信鏈路通信，該通信係由一IC之一第一功能單元及該IC之一第二功能單元執行，該IC具有包含該第一功能單元及該第二功能單元之複數個功能單元，其中該複數個功能單元之每一者藉由該複數個通信鏈路中唯一者而耦接至該複數個功能單元之其他者中之至少一者；在該第二功能單元處進入一低功率狀態，其中進入該低功率狀態係由耦接至該複數個功能單元之每一者的一功率管理單元所造成；將對經由該第一通信鏈路之通信的一請求自該第一功能單元傳輸至該第二功能單元；回應於自該第一功能單元接收到該請求而在該第二功能單元處退出該低功率狀態；及藉由該功率管理單元中的一鏈路狀態機監視該複數個通信鏈路之每一者的一可用性。
7. 如請求項6之方法，其中該退出該低功率狀態係獨立於該功率管 理單元而執行。
8. 如請求項7之方法，其進一步包含該第二功能單元將進入一低功率狀態之一請求傳輸至該功率管理單元，且進一步包含該功率管理單元回應於接收到該請求而將該第二功能單元置於該低功率狀態。
9. 如請求項7之方法，其進一步包含：該第一功能單元請求與一第三功能單元之通信，同時伴有該第三功能單元處於該低功率狀態中，其中該第三功能單元由一第二通信鏈路耦接至該第二功能單元，其中請求與該第三功能單元之通信包括該第一功能單元經由該第一通信鏈路將對與該第三功能單元通信之該請求傳輸至該第二功能單元。
10. 如請求項9之方法，其進一步包含：在該功率管理單元處偵測對與該第三功能單元通信之該請求；及該第二功能單元回應於接收到對與該第三功能單元通信之該請求而退出該低功率狀態。
11. 如請求項10之方法，其進一步包含該功率管理單元回應於偵測到對與該第三功能單元通信之該請求而使該第三功能單元退出該低功率狀態。
12. 如請求項6之方法，其中該低功率狀態為以下各者中之一者：一時脈閘控狀態；及一功率閘控狀態。
13. 如請求項12之方法，其進一步包含時脈閘控該第一功能單元及該第二功能單元中之每一者。
14. 如請求項13之方法，其進一步包含回應於判定該第一功能單元及該第二功能單元中之每一者已加以時脈閘控達一預定時間量 來功率閘控該第一功能單元及該第二功能單元中之每一者。
15. 如請求項6之方法，其進一步包含該第一功能單元及該第二功能單元在該第二功能單元進入該低功率狀態之前執行一交握常式。
16. 一種積體電路，其包含：複數個功能區塊，其中該複數個功能區塊之至少一第一子集各自為經組態以在閒置時進入一低功率狀態的功率可管理型功能區塊；複數個通信鏈路，其中該複數個通信鏈路中之每一者唯一地耦接於該複數個功能區塊之對應的邏輯上鄰近對之間；及一功率管理電路，其耦接至該複數個功能區塊之每一者，其中該功率管理電路包含一狀態機，該狀態機經組態以監視該複數個通信鏈路之每一者的可用性；其中該複數個功能區塊中之一第一者經組態以回應於自該等功能區塊中之該第一者所傳送的一請求而使該複數個功能區塊中之一第二者退出該低功率狀態。
17. 如請求項16之積體電路，其中該複數個功能區塊中之該第一者及該第二者邏輯上彼此鄰近。
18. 如請求項16之積體電路，其中該功率管理電路經組態以回應於來自該複數個功能區塊中之一給定者的一請求而將該複數個功能區塊中之彼者置於該低功率狀態，且其中該複數個功能區塊中之一第一者經組態以獨立於該功率管理電路而使該複數個功能區塊中之該第二者退出該低功率狀態。
19. 如請求項18之積體電路，其中該複數個功能區塊中之該第一者及該第二者邏輯上彼此鄰近，且其中回應於該第一功能區塊與該複數個功能區塊中並不邏輯上鄰近於該第一功能區塊的一第 三者通信之一請求，該功率管理電路經組態以使該複數個功能區塊中之該第三者及一或多個介入者退出該低功率狀態。
20. 如請求項16之積體電路，其中該複數個功能區塊之至少一第二子集在一共同時脈域中，且其中該第二子集中之每一功能區塊經組態以獨立於該第二子集之其他功能區塊加以時脈閘控，且其中該積體電路進一步包括一域時脈閘控電路，該域時脈閘控電路經組態以在該第二子集中之每一功能區塊經時脈閘控時抑制將一時脈信號提供至該共同時脈域。