專利名稱：使用顯示圖像的選擇性更新來控制平臺功率消耗的制作方法
技術領域：
一般來說，本發(fā)明的實施例涉及電子裝置領域，更具體來說，涉及用于使用顯示圖像的選擇性更新來控制平臺功率消耗的方法和設備。
背景技術：
盡管有系統(tǒng)設計的改進，移動電子裝置和其它系統(tǒng)仍然在操作中消耗大量功率。為此，系統(tǒng)通過例如關掉或減少系統(tǒng)元件的操作，利用許多不同功能來降低功率消耗。用于向屏幕裝置提供視頻數據的顯示子系統(tǒng)是系統(tǒng)或裝置的最大功率消耗元件
之一 O
但是，常規(guī)裝置和過程的有效地管理功率消耗的能力有限。顯示子系統(tǒng)的操作要求大量功率來保持屏幕圖像，其中只要屏幕顯示是活動的，則功率消耗一般會持續(xù)。


在附圖的各個圖中通過舉例而不是限制來說明本發(fā)明的實施例，附圖中相似的參考標號表示相似的元件。圖I是用于計算機平臺的功率管理系統(tǒng)的一個實施例的圖示；圖2是用于部分幀更新的系統(tǒng)的一個實施例的圖示；圖3是部分幀更新的一個實施例中使用的屏幕損壞矩形的圖示；圖4是說明使用部分幀更新的設備或系統(tǒng)的一個實施例的功率消耗的時序圖；圖5是說明用于屏幕損壞處理的過程的一個實施例的流程圖；圖6是說明用于處理屏幕損壞的過程的一個實施例的流程圖；圖7是說明用于部分屏幕更新的過程的一個實施例的流程圖；圖8是說明用于部分屏幕更新的顯示驅動器操作的一個實施例的流程圖；圖9是說明用于平臺功率管理的系統(tǒng)、設備或過程的一個實施例的框圖；圖10是功率管理系統(tǒng)的一個實施例中的活動寄存器的圖不；圖11是說明功率管理的一個實施例的操作的時序圖；圖12是說明顯示驅動器功率管理模塊的操作的一個實施例的流程圖；圖13是說明功率管理單元模塊的操作的一個實施例的流程圖；以及圖14說明移動裝置或其它計算平臺的一個實施例。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例一般針對使用顯示圖像的選擇性更新來控制平臺功率消耗。當在本文中使用時“移動裝置”表示移動電子裝置或系統(tǒng)，包括蜂窩電話、智能電話、移動因特網裝置(MID)、手持計算機、個人數字助理(PDA)和其它類似裝置。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)提供顯示屏幕的選擇性更新。在一些實施例中，選擇性更新提供僅傳送圖像中自先前圖像的傳輸以來已經改變的部分。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)包括平臺功率管理與顯示器功率管理之間的協調，以便控制計算平臺的功率消耗。計算平臺包括提供計算操作的任何平臺，包括但不限于移動裝置。在一些實施例中，計算平臺進行操作以識別顯示器功率管理操作，以便在不需要顯示器操作時轉變到或者保持在較低功率狀態(tài)。常規(guī)顯示子系統(tǒng)是移動平臺上的最多功率消耗裝置之一，并且大量功率消耗在保持顯示內容之中。刷新和保持顯示內容的持續(xù)活動對于移動裝置的電池使用壽命具有重大影響。在常規(guī)操作中，只要顯示器是活動的，則執(zhí)行下列任務(I)服務于各視頻幀的顯示同步中斷(Vblank);以及(2)向視頻顯示器傳送完整幀緩沖器(FB)內容，其中幀緩沖器是平臺中存儲待顯示的視頻屏幕圖像的色彩信息(像素數據)的存儲器位置。這類操作消耗裝置中的大量功率，并且這類操作在常規(guī)操作中接連進行，而不管在視頻圖像中發(fā)生的變化量如何。在一些實施例中，設備、系統(tǒng)或過程提供視頻顯示器的選擇性更新，其中僅更新圖像中改變的部分(本文中又稱作“損壞”)。在一些實施例中，過程(本文中可稱作選擇性 像素更新(SPU)或顯示部分更新(DPU))提供設備或系統(tǒng)的部分屏幕更新。在一些實施例中，設備、系統(tǒng)或過程可利用顯示器的選擇性更新來減少顯示器的活動時間，并且因而可產生計算平臺的顯著功率節(jié)省。在常規(guī)計算平臺中，顯示流水線一般在顯示被積極地修改時不能進入低功率模式。在這種操作中，顯示子系統(tǒng)不會被關掉，除非平臺上存在很大空閑周期。在顯示器進入功率節(jié)省模式之前，一般要求平臺保持在高功率消耗模式，以便服務于顯示請求，即使平臺的其余部分是靜止的。在移動裝置中，服務于持續(xù)顯示相關請求的影響對于裝置的電池使用壽命產生很大消耗。在一些實施例中，平臺提供顯示器功率管理與平臺功率管理的綜合，以便允許平臺在更大量的時間里轉變到較低功率狀態(tài)或者保持在較低功率狀態(tài)。顯示部分更新(DPU)通過僅向顯示器傳送屏幕的已修改區(qū)域，因而由于減少的顯示業(yè)務而節(jié)省功率，來部分解決過多功率消耗的問題。但是，雖然DPU實現顯示流水線中的顯示更新之間的較長空閑，但是常規(guī)技術沒有經過優(yōu)化，以便與其它平臺功率管理技術結合工作。常規(guī)系統(tǒng)沒有考慮平臺功率管理的語義，并且因此通過獨立地操作，在計算平臺中沒有機會由各種子系統(tǒng)通過相干地進入低功率模式來節(jié)省功率。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)將顯示器功率管理技術(例如DPU技術)與平臺功率管理基礎設施聯系在一起，以便提供更精細的功率控制，并且實現處于活動模式的平臺上的更大功率節(jié)省。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)包括平臺功率管理與顯示器功率管理之間的協調，以便控制計算平臺的功率消耗。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)將平臺功率管理框架技術與選擇性像素更新技術聯系在一起。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)利用SPU技術與平臺功率管理基礎設施之間的協調來實現處于活動模式的平臺上的更大功率節(jié)省。在一些實施例中，提供選擇性像素更新的設備、系統(tǒng)或過程提供僅向視頻顯示器傳送屏幕中已修改的區(qū)域的操作。在一些實施例中，設備、系統(tǒng)或方法捕捉屏幕變化(稱作損壞)，并且平衡硬件特征，以便降低平臺上和顯示器鏈路中的功率消耗。在一些實施例中，用于選擇性像素更新的設備或系統(tǒng)包括下列硬件元件(I)視頻顯示器，所述視頻顯示器具有它自己的全幀緩沖器，并且具有在沒有發(fā)送屏幕更新時保留圖像的能力；(2)硬件控制器，所述硬件控制器支持用于向視頻顯示器發(fā)送部分幀緩沖器的特征。在常規(guī)系統(tǒng)中，硬件可包括例如MIPI (移動行業(yè)處理器接口 )類型I顯示面板，其中MIPI顯示器具有存儲一個全幀緩沖器的數據的能力，并且能夠從這個遠程幀緩沖器來刷新其屏幕內容。在常規(guī)元件之中，MIPI控制器可進行操作以向面板側硬件提供簡化幀緩沖器，但是控制器的模式是用于在屏幕的較小區(qū)域中顯示的特殊使用情況，其中屏幕的其余部分為黑色。MIPI控制器沒有跟蹤屏幕的變化的能力，并且僅更新那個特定區(qū)域。在一些實施例中，設備或系統(tǒng)包括跟蹤幀緩沖器變化的硬件。在一些實施例中，選擇性像素更新利用Linux加窗系統(tǒng)(X框架)上可用的稱作“損壞擴展”(DEx)的現有基礎設施來跟蹤屏幕上發(fā)生的變化(屏幕損壞)。基于計算平臺的不同工作負荷，可以表明，平均起來，對于每個活動幀，僅修改顯示器中10%的像素。由于SPU僅傳送幀緩沖器的已修改部分，所以顯示器和存儲器鏈路活動可顯著減少，在僅改變10%的像素時可能減少90%。在一些實施例中，減少的屏幕更新可用于使平臺能夠進入更深睡眠模式，并且允許顯示器鏈路轉變到低功率模式(將時鐘或 功率選通用于顯示器元件)。在一些實施例中，針對顯示器功率管理的SPU方式是雙重的軟件跟蹤屏幕上的變化，并且將已修改像素的區(qū)域呈現為矩形，而硬件能夠僅向遠程幀緩沖器發(fā)送幀緩沖器的已損壞區(qū)域。在一些實施例中，操作使顯示器鏈路能夠在比常規(guī)系統(tǒng)中短得多的持續(xù)時間里是活動的，而且，如果屏幕上沒有發(fā)生活動，則顯示器從遠程幀緩沖器而不是本地幀緩沖器來刷新其內容，由此也提供對存儲器功率的節(jié)省。在一些實施例中，屏幕損壞的軟件跟蹤還可實現為固定功能的硬件，致使提供了附加的功率和性能改進。在典型操作中，即使積極地更新顯示(諸如在萬維網瀏覽或視頻重放中)，在系統(tǒng)中在顯示更新之間也會出現有意義的空閑周期。在一些操作中，空閑周期由平臺功率管理控制器來平衡，以便以一定的間隔實現較低功率消耗狀態(tài)。較低功率平臺功率模式在本文中一般稱作中間空閑模式(IIM)(指明當平臺處于SO狀態(tài)時的空閑功率模式，其中SO指明系統(tǒng)的完全可操作功率狀態(tài))。在操作中，平臺中的處理器和其它裝置有可能消耗較少功率，同時保持與SO狀態(tài)的響應性接近的響應性。但是，在常規(guī)移動平臺中，顯示流水線對存儲器、圖形和顯示控件生成持續(xù)的活動突發(fā)，從而防止進入IIM狀態(tài)。在一些實施例中，通過DPU技術，幀之間的空閑可增加，從而有助于增加在IIM狀態(tài)中的駐留。但是，從平臺的角度來看，顯示流水線按常規(guī)被當作獨立模塊來處理，而沒有平臺功率管理控制器的功率管理單元(PMU)與顯示流水線之間的協調。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)協調這些實體，以便允許系統(tǒng)在較長周期里保持于低功率模式，并且在某些情況下，減少在活動狀態(tài)所花費的時間。在一些實施例中，在組合DPU和ΠΜ優(yōu)化中，將平臺的ΠΜ判定傳達給DPU顯示驅動器，以便允許功率狀態(tài)的降低以及平臺中的附加功率節(jié)省，特別是在活動情況期間。在一些實施例中，ΠΜ狀態(tài)用于提供指導，以便幫助顯示驅動器結合顯示流水線的工作負荷對功率管理進行精明判定。在一些實施例中，由于利用DPU和ΠΜ協調對顯示器進行優(yōu)化，可實現平臺上增加的空閑。由于顯示流水線是活動模式功率的重要消費者，所以增加的空閑可提供系統(tǒng)中降低的功率消耗。圖I是用于計算機平臺的功率管理系統(tǒng)的一個實施例的圖示。在一些實施例中，計算平臺100的高級視圖包括處理元件110和顯示單元120以及在這里未示出的其它元件。計算平臺100可以是基于電池或其它有限移動電源來操作的移動裝置。在一些實施例中，計算平臺110包括用于平臺110的功率管理的系統(tǒng)，其中包括平臺功率管理單元模塊或子系統(tǒng)130和顯示器功率管理模塊或子系統(tǒng)140 (其中模塊或子系統(tǒng)可包括多個組件或組件的功能)。在一些實施例中，顯示器功率管理模 塊140可包括僅當有圖像變化(屏幕損壞)時才提供顯示更新的功能性。在一些實施例中，計算平臺100提供平臺功率管理單元模塊130與顯示器功率管理模塊140之間的協調150。在一些實施例中，計算平臺100利用數據來進行顯示器功率管理，以允許計算平臺在不需要顯示更新時轉變到或者保持在較低功率活動狀態(tài)(IIM)。圖2是用于顯示部分更新的系統(tǒng)的一個實施例的圖示。在這個圖示中，系統(tǒng)包括用戶空間200和核心空間220連同某個硬件240。在一些實施例中，用戶空間包括具有損壞擴展(DEx) 204的X服務器202，以便生成反映對屏幕圖像的變更的損壞數據205，損壞擴展提供系統(tǒng)的損壞檢測元件的至少一部分。在一些實施例中，用戶空間還包括圖形驅動器(DDX) 206和損壞模塊(DM) 208以接收損壞數據，其中損壞模塊208使SPU建立初始化，并且還執(zhí)行與DEx 204的握手，用于接收屏幕損壞通知。在一些實施例中，在根窗口(整個屏幕)上存在采取笛卡爾坐標形式的2D變化時，DEx 204向損壞模塊208發(fā)送像素損壞。在一些實施例中，損壞模塊208檢查數據的有效性，并且累積一幀的時間周期(通常為 16. 66ms)的損壞。在一些實施例中，所累積的損壞數據具有表示矩形的4個數據點{X1，Y1，寬度，高度}。矩形的四條邊能夠從這些點得出，如以下所述的圖3中所示。在一些實施例中，在幀時間到期時，像素損壞數據經由IOCTL(輸入/輸出控制)接口發(fā)送給顯示驅動器222 (在核心空間220中示出)。在一些實施例中，顯示驅動器222負責在啟動時配置顯示面板和選擇性像素傳送器(SPTx) 242，并且負責使像素數據傳輸同
止/J/ O在一些實施例中，在接收到Vblank中斷時，顯示驅動器222檢查對幀緩沖器的像素更新，如果存在的話，則顯示驅動器222將選擇性像素傳送器242配置成向面板側邏輯傳送損壞區(qū)域像素。在一些實施例中，這個操作完成主機側的顯示活動，并且面板側邏輯的職責是確保正確地顯示像素。在一些實施例中，如果不存在對本地幀緩沖器的更新(沒有損壞)，則選擇性像素傳送器242由顯示驅動器222來功率選通到低功率模式，直到任何新數據需要發(fā)送給遠程幀緩沖器。在一些實施例中，稱作選擇性像素接收器(SPRx)244的面板側邏輯模塊接收由選擇性像素傳送器242提供的像素，并且采用新數據來更新遠程幀緩沖器246。在一些實施例中，定時控制器(TCON) 248在每個新幀開始時進行操作以掃描遠程幀緩沖器，其中像素則提供給屏幕250以供顯示。在一些實施例中，由于定時控制器248將始終從遠程幀緩沖器246刷新其內容，所以SPU技術甚至當不存在發(fā)送給遠程幀緩沖器246的數據時也提供穩(wěn)定圖像。在一些實施例中，顯示活動將持續(xù)，直到平臺因長時間不活動(例如屏幕保護程序事件)而進行操作以從顯示器斷開電源。
圖3是顯示部分更新的一個實施例中使用的屏幕損壞矩形的圖示。在一些實施例中，損壞矩形300可通過點(X1，Y1)以及損壞矩形的寬度和高度來定義。如圖所示，損壞矩形包括由這種數據定義的四個頂點，所述頂點為(XI，Yl)、(XI+寬度，Yl)、(XI，Yl+高度)和(XI+寬度，Yl+高度)。圖4是說明使用顯示部分更新的設備或系統(tǒng)的一個實施例的功率消耗的時序圖。在一些實施例中，系統(tǒng)平臺可按照Vblank中斷410 (采用16. 66毫秒的幀)在幀中提供視頻數據傳輸。對于存儲器和顯示器鏈路活動420的常規(guī)操作，即使存在極少或者沒有對數據幀的變更，也有很大功率成本。在一些實施例中，由于顯示流水線的操作減少到僅傳送包含對屏幕圖像的變更的損壞矩形，選擇性像素更新系統(tǒng)430允許功率消耗的節(jié)省440。圖5是說明用于屏幕損壞處理的過程的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，用于屏幕初始化500的過程包括將屏幕圖像的屏幕損壞報告等級初始化505，并且將屏幕損壞的標志(“損壞初始化標志”)設置為“假”510。如果系統(tǒng)提供對選擇性像素更新的支持515，則將信號量互斥(相互排斥對象)鎖初始化520，并且創(chuàng)建線程以用于損壞處理 525。圖6是說明用于處理屏幕損壞的過程的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，用于處理損壞600的過程包括破壞互斥對象605，并且將“損壞初始化標志”設置為“假”610。如果信號量正在等待615，則釋放信號量620。圖7是說明用于部分屏幕更新的過程的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，過程包括啟動選擇性像素更新線程700。該過程還包括確定根窗口是否存在702。如果不是的話，則該過程睡眠，并且重新檢查，直到根窗口為活動的。在根窗口存在時，檢查損壞創(chuàng)建寄存器704。如果設置了 “SPU清除標志” 706，如由SPU清除功能來設置，則破壞信號量對象718，并且該過程結束。如果“SPU清除標志”沒有設置，則等待信號量被釋放708。在可并發(fā)運行的過程中，損壞通知功能750包括確定是否設置“信號量等待標志”755。如果是的話，則存在損壞信息合并器765，并且該功能結束。如果不是的話，則將信號量釋放760到選擇性像素更新線程708，并且該功能結束。在信號量被釋放708時，設置“定時器標志睡眠”為幀長度(例如16毫秒)710，并且確定損壞矩形的識別坐標(X、Y、長度和寬度，如圖3所示)712。對核心進行IOCTL調用714，并且清除損壞區(qū)域716。然后，該過程返回到確定是否設置“SPU清除標志”706，并且等待信號量被釋放708。圖8是說明用于部分屏幕更新的顯示驅動器操作的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，用于顯示驅動器800的過程包括將驅動器初始化和配置顯示引擎805，并且確定幀緩沖器中是否存在損壞810。如果不是的話，則該過程睡眠，直到存在損壞830。如果存在損壞，則存在對損壞區(qū)域矩形的更新815。如果沒有接收到Vblank中斷820，則該過程返回到確定幀緩沖器中是否存在損壞810。如果接收到Vblank中斷，則將SPU傳送器配置成從幀緩沖器取出損壞尺寸825，并且向面板傳送像素數據835。圖9是說明用于平臺功率管理的系統(tǒng)、設備或過程的一個實施例的框圖。圖9說明包括利用DPU和SO協調的圖形和顯示流水線控制的設備或系統(tǒng)的一個實施例。諸如App-I910、Αρρ-2 912和Αρρ-3 914之類的應用將圖形文本和圖像呈現到本地幀緩沖器(FB)916上用于這類應用，所述應用還將這種數據提供給顯示驅動器920。在各數據幀開始時(基于Vblank信號)，所述應用可將其本地幀緩沖器數據復制964到主幀緩沖器922。復制到主幀緩沖器922的數據在傳送給顯示面板之后是用戶可見的。在操作中，顯示控制器(DCT)944負責將主幀緩沖器922的內容傳遞給顯示面板946，示為將視頻(像素)數據968傳遞給顯示器946。在這個操作中，通過軟件或硬件實現的損壞檢測(DD)元件942跟蹤主幀緩沖器上的屏幕更新(屏幕更新稱作對圖像的損壞)，并且與顯示控制器配合操作以僅向顯示器946傳送幀緩沖器922的已修改部分。如圖所示，顯示器946向顯示控制器944提供Vblank(垂直消隱間隔)中斷970，以便觸發(fā)像素數據的傳輸。在一些實施例中，顯示控制器向功率管理單元940提供Vblank中斷972，功率管理單元940向顯示驅動器920提供數據。在一些實施例中，計算平臺900包括顯示控制器活動寄存器或其它存儲器元件934，其中可包括用于屏幕中具有損壞的部分(矩形)的矩形元件以及指明活動的顯示控制器操作的忙扇區(qū)。在一些實施例中，計算平臺900還包括從功率管理單元940接收更新976的功率等級(ΠΜ)寄存器或其它存儲器元件930。在一些實施例中，顯示驅動器920進行操作以輪詢960-962顯示控制器活動寄存器932和ΠΜ寄存器930，以便協調顯示器的功率管理(經由顯示控制器944和損壞檢測器942的操作)和平臺的功率管理(經由功率管理單元940的操作)。 圖10是功率管理系統(tǒng)的一個實施例中的活動寄存器的圖示。在一些實施例中，活動寄存器或其它存儲器元件930 (也在圖9中示出)包括多個字段，其中字段可包括用于降低IIM功率狀態(tài)的使能狀態(tài)的第一字段1002、用于空閑持續(xù)時間的第二字段1004、用于顯示驅動器(DD)響應的第三字段1006以及用于顯示控制器功率(DCT PffR)的第四字段1008。在一些實施例中，DPU和ΠΜ功率管理優(yōu)化的協調可用于改進整體平臺功率管理。在一些實施例中，為了將顯示器功率管理與平臺功率管理基礎設施互連，設備或系統(tǒng)包括至少兩個寄存器或其它存儲器元件。在一些實施例中，用于功率管理單元(PMU)940的第一寄存器或其它存儲器元件(ΠΜ寄存器)930被用來向顯示驅動器920指明平臺功率管理判定，并且第二寄存器或其它存儲器元件(DCT活動寄存器)932被用于顯示控制器944以發(fā)信號通知顯示控制器944當前是否正在傳送幀(“忙”狀態(tài))。在一些實施例中，DCT活動寄存器932還接收顯示控制器944將在Vblank間隔開始時發(fā)送給顯示器946的幀緩沖器矩形(Rect) ο在一些實施例中，計算平臺的功率控制可按照兩種方式來實現平臺準備好進入IIM,并且進行顯示器功率管理判定(1)在Vblank間隔開始時；或者(2)在Vblank間隔之間。(I)在Vblank開始時的顯示器功率管理判定在一些實施例中，當平臺準備進入ΠΜ狀態(tài)時，功率管理單元經由ΠΜ寄存器930向驅動器指明平臺狀態(tài)。這如圖9所示，其中顯示驅動器920經由ΠΜ寄存器930接收狀態(tài)信息。功率管理單元一般將比顯示驅動器更快地進行平臺判定，并且因而使中斷通知在每一個啟用時發(fā)送給驅動器會對平臺具有重大性能影響。在一些實施例中，顯示驅動器920進行操作以在它自己的處理粒度時間(例如在基于所接收Vblank中斷信號974的Vblank時)讀取這個寄存器。在一些實施例中，顯示驅動器920的行為基于幀損壞和數據傳輸的預計持續(xù)時間。為此，將“能量持平”(EBE)時間定義為顯示流水線必須保持在低功率模式以實現充分能量節(jié)省來抵銷進入(Emt)和退出(Eradt)低功率模式將花費的能量的量的最小時間。能量持平時間可表示為EBE time = (Eent+Eexit/ Δ Power) [5]或者EBE time = ((Pent X Tent+Pexit X Texit)/(Php-Plp)) [6]其中Eent = PentXTentEexit = PexitXTexitPHp =高功率中的功率
Puj =低功率模式中的功率在一些實施例中，如果存在損壞并且預計空閑持續(xù)時間(在ΠΜ寄存器930中列出)比顯示器的EBE時間長，則顯示驅動器920進行操作以將損壞矩形配置到DCT活動寄存器932，并且發(fā)信號通知功率管理單元940去除顯示控制器功率(圖10所示的DD Resp1006和DCT PffR位1008)。顯示驅動器920能夠監(jiān)測DCT活動寄存器932上的忙位，并且在它被清除以后，能夠去除DCT上的功率。在一些實施例中(I)如果不存在損壞并且空閑持續(xù)時間大于EBE時間，則顯示驅動器920設置DD響應位1006和DCT功率位1008，并且功率管理單元940在該幀本身中去除送往顯示控制器944的功率950。(2)如果預計空閑持續(xù)時間比EBE時間短，則不設置DD響應位1006，以及(a)如果存在屏幕損壞，則顯示驅動器920配置DCT寄存器932中的矩形，以便向顯示器傳送已損壞區(qū)域。(b)如果不存在屏幕損壞，則在DCT寄存器932中沒有配置矩形信息。在一些實施例中，如果在顯示器上進入低功率模式的時間比預計空閑持續(xù)時間長，則通常沿用這個行為。(II)Vblank間隔之間的顯示器功率管理判定在一些實施例中，當顯示驅動器920從ΠΜ寄存器930讀取平臺ΠΜ信息時(I)當預計空閑持續(xù)時間大于EBE并且存在損壞時，顯示驅動器920將當前損壞矩形發(fā)送給DCT活動寄存器932，并且通過寫入ΠΜ寄存器930上的DD響應位1006來確認功率管理單元940。但是，顯示驅動器920沒有設置DCT功率位1008，并且因而功率管理單元940在當前幀中對于顯示控制器944使功率保持“接通”。(2)當預計空閑持續(xù)時間大于EBE時，并且如果不存在損壞，則顯示驅動器920設置DD響應位1006，并且不采取任何其它動作。在上述(I)和(2)兩種情況下，可選地在接收到下一個Vblank中斷之后，如果平臺處于ΠΜ狀態(tài)，則功率管理單元940可確定對顯示控制器944去除功率，而沒有喚醒處理器的CPU (中央處理器)，但是要求功率管理單元940確定在接收到中斷之后沒有發(fā)生損壞。(3)如果預計空閑持續(xù)時間小于EBE，則沒有采取動作，并且沒有設置DD響應位1006。在一些實施例中，為了得到Vblank間隔之間的損壞數據，對顯示驅動器與應用之間的軟件接口進行修改。在一些實施例中，顯示功能性被修改以規(guī)定在讀取ΠΜ寄存器時，對顯示流水線采取適當響應動作。例如，可更新PMU固件功能性，以便向顯示驅動器傳達ΠΜ決策，并且按照DPU驅動器的指導來管理顯示控制器的功率和時鐘。在某些軟件棧中可能存在約束，其中作為降低顯示面板上的分裂效應(其中來自多幀的信息在單幀中示出)的優(yōu)化，應用僅在Vblank才將其緩沖器數據復制到主幀緩沖器。在一些實施例中，如果要求在幀之間將幀緩沖器損壞矩形提交給顯示控制器，則要求所有未處理完的緩沖器副本在此刻完成損壞提交。在一些實施例中，回調功能機制可用于從當前正運行的所有應用取回所有未處理完的緩沖器副本。在一些實施例中，取回未處理完的緩沖器副本包括確保不存在用戶可見偽影，因為不同緩沖器可在不同幀中提交。在一些實施例中，如果確保不存在用戶可見偽影的步驟被加入圖形軟件棧，則顯示流水線的進一步功率節(jié)省會是可能的。圖11是說明功率管理的一個實施例的操作的時序圖。在這個圖示中，說明顯示器和系統(tǒng)行為。圖11包括典型顯示活動1110的定時，其中幀被示為每16. 6毫秒開始。如圖所示，具有DSR(顯示器自刷新)的顯示器1120提供自刷新級，其中，DSR表示顯示器功率管理的較早(Gen-I)技術，其中在一定數量的連續(xù)不活動幀之后，DCT斷電，并且將顯示數據發(fā)送給面板。具有DSR的平臺活動1130說明平臺從S01132到ΠΜ 1134狀態(tài)的降低，因 而允許功率消耗的節(jié)省。但是，在活動情況下，可能很少達到允許進入DSR周期的所配置數量的連續(xù)不活動幀，因而要求平臺保持在SO狀態(tài)。圖11還說明具有DPU的顯示活動的定時1140，說明在DO 1142的活動(全功率活動顯示狀態(tài))和到DOix 1144的功率降低(降低功率顯示狀態(tài))。DPU通過如屏幕損壞活動1150中所示僅傳送已損壞區(qū)域、如損壞部分1152，來提供對DSR的增強。然后，圖11提供時序圖來說明具有DPU的平臺活動1160，其中包括某個非顯示相關平臺活動。但是，如圖所示，存在一些情況，其中平臺在沒有傳送數據的周期喚醒或者保持醒來，因為不存在要求傳送附加數據的損壞，例如轉變1162。在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)包括DPU優(yōu)化1170，以便使用顯示器功率管理與平臺功率管理之間的協調來允許附加功率降低。如圖所示，除了到ΠΜ狀態(tài)1172的先前轉變之外，在一些實施例中，方法、設備或系統(tǒng)提供到降低功率狀態(tài)的擴展轉變或新轉變，例如周期1174，它指明系統(tǒng)可保持在IIM狀態(tài)的周期。在一些實施例中，系統(tǒng)可保持在降低功率狀態(tài)，因為不存在要求傳送屏幕數據的屏幕損壞，并且通過平臺功率控制和顯示器功率控制的協調，系統(tǒng)沒有進行到SO功率狀態(tài)的不需要的轉變。圖12是說明顯示驅動器功率管理模塊1200的操作的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，可啟動顯示控制器和顯示器1202，并且讀取ΠΜ活動寄存器(其中可周期性地輪詢該寄存器)。如果寄存器指明系統(tǒng)不能轉變到ΠΜ 1206，則不采取動作，并且系統(tǒng)在下一時間周期返回到讀取IIM寄存器。如果系統(tǒng)能夠轉變到IIM 1206，則確定是否接收到Vblank中斷1208，其中(a)如果接收到Vblank中斷1208，并且能量持平時間EBE小于預計空閑持續(xù)時間(來自ΠΜ寄存器)1218(指明在轉變到較低功率狀態(tài)以及從較低功率狀態(tài)退出期間會有能量成本)，則在顯示控制器中配置損壞矩形1226，并且系統(tǒng)在下一時間周期返回到讀取IIM寄存器1204。如果EBE小于預計空閑持續(xù)時間1218(指明轉變到較低功率狀態(tài)和從較低功率狀態(tài)退出期間的潛在能量節(jié)省)并且存在屏幕損壞1220，則在顯示控制器中配置損壞矩形1222，以及設置DCT活動寄存器中的DD響應和DCT功率位1224。如果不存在屏幕損壞1220，則系統(tǒng)進行到設置DCT活動寄存器中的DD響應和DCT功率位1224。(b)如果沒有接收到Vblank中斷1208，并且能量持平時間EBE小于預計空閑持續(xù)時間1210，則沒有采取動作，并且系統(tǒng)在下一時間周期返回到讀取ΠΜ寄存器1204。如果EBE小于預計空閑持續(xù)時間1210并且存在屏幕損壞1212，則在顯示控制器中配置損壞矩形1214，以及設置DCT活動寄存器中的DD響應位1216。如果不存在屏幕損壞1212，則系統(tǒng)進行到設置DCT活動寄存器中的DD響應位1216。圖13是說明功率管理單元模塊1300的操作的一個實施例的流程圖。在一些實施例中，對平臺進行分析1302，其中包括估計平臺空閑條件。如果降低功率(IIM)狀態(tài)是不可能的1304，則沒有動作，并且系統(tǒng)返回到平臺的分析。如果降低功率狀態(tài)是可能的1304，則采用ΠΜ值來配置ΠΜ寄存器1306。如果存在來自顯示驅動器(它進行操作以讀取ΠΜ寄存器的狀態(tài))的響應1308，則確定是否設置ΠΜ寄存器的DCT功率位1310。如果不是的話，則檢查DCT活動寄存器的忙位并且從顯示控制器去除功率1312。如果沒有設置IIM寄存器的DCT功率位1310，則等待Vblank中斷，這通過確定是否接收到中斷來表示1314。在接收到Vblank中斷1314時，確定系統(tǒng)是否處于IIM狀態(tài)1316，如果是的話，則去除送往顯 示控制器的功率1318。如果不是的話，則該過程返回到分析平臺1302。圖14說明移動裝置或其它計算平臺的一個實施例。在這個圖示中，沒有示出不是與本描述關系密切的某些標準和眾所周知的組件。在某些實施例下，移動裝置或其它計算平臺(本文中一般稱作裝置)1400包括互連或交叉開關1405或者其它通信部件以用于數據的傳輸。裝置1400可包括處理部件，例如與互連1405耦合的一個或多個處理器1410，用于處理信息。處理器1410可包括一個或多個物理處理器以及一個或多個邏輯處理器。為了簡潔起見，互連1405被示為單一互連，但是可表示多個不同互連或總線，并且到這類互連的組件連接可改變。圖14中所示的互連1405是一種抽象，它表示任一個或多個分開的物理總線、點對點連接或者通過適當的橋接器、適配器或控制器連接的兩者。在一些實施例中，裝置1400還包括隨機存取存儲器(RAM)或其它動態(tài)存儲裝置或元件作為主存儲器和其它存儲器(包括存儲器緩沖器)1415，用于存儲將由處理器1410執(zhí)行的信息和指令。存儲器1415可包括用于存儲視頻數據的一個或多個幀緩沖器。存儲器1415還可用于存儲數據流或子流的數據。RAM存儲器包括需要刷新存儲器內容的動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)以及不需要刷新內容、但具有增加的成本的靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)。DRAM存儲器可包括包含控制信號的時鐘信號的同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)以及擴展數據輸出動態(tài)隨機存取存儲器(EDO DRAM)。裝置1400還可包括用于為處理器1410存儲靜態(tài)信息和指令的只讀存儲器(ROM) 1425或其它靜態(tài)存儲裝置。裝置1400可包括用于存儲某些元素的一個或多個非易失性存儲器元件1430，其中包括例如閃存。數據存儲裝置1420還可稱合到裝置1400的互連1405,用于存儲信息和指令。數據存儲裝置1420可包括磁盤、光盤及其對應的驅動器或者其它存儲器裝置。這類元件可組合在一起，或者可以是分開的組件，并利用裝置1400的其它元件的部分。在一些實施例中，系統(tǒng)的存儲器可包括某些寄存器或其它專用存儲器1435。在一些實施例中，寄存器1435可包括諸如圖9和圖10所示的930之類的ΠΜ寄存器1436以及諸如圖9所示的寄存器932之類的顯示控制器活動寄存器1437。在一些實施例中，裝置1400還可包括用于裝置中功率的管理的功率管理單元1470，其中功率管理單元可結合裝置平臺的功率的管理來訪問ΠΜ寄存器1436。在一些實施例中，裝置1400還可包括與顯示器1442耦合的顯示控制器1440，其中顯示控制器可訪問顯示控制器活動寄存器1437。在一些實施例中，裝置進行操作以協調平臺功率控制與顯示器功率控制，以便在顯示控制器1440沒有積極地提供對顯示器1442的更新時允許裝置轉變到較低功率狀態(tài)。在一些實施例中，顯示器1442可包括用于向用戶顯示信息或內容的液晶顯示器(LCD)或者任何其它顯示器技術。在一些環(huán)境中，顯示器1442可包括還用作輸入裝置的至少一部分的觸摸屏。在一些環(huán)境中，顯示器1442可包括諸如用于提供音頻信息的揚聲器之類的音頻裝置。一個或多個傳送器或接收器1445也可耦合到互連1405。在一些實施例中，裝置1400可包括用于數據的接收或傳送的一個或多個端口 1450。裝置1400還可包括用于經由無線電信號來傳送和接收數據的一個或多個天線1455。裝置1400還可包括電力裝置或系統(tǒng)1460，所述電力裝置或系統(tǒng)1460可包括電源、電池、太陽能電池、燃料電池或者用于提供或產生電力的其它系統(tǒng)或裝置。電力裝置或系統(tǒng)1460所提供的電力可根據需要分配給裝置1400的元件。在一些實施例中，功率管理單元 1470進行操作以通過平臺功率管理與顯示器功率管理的協調來控制來自電力裝置或系統(tǒng)1460的電力的消耗。在以上描述中，為了說明的目的，提出大量具體細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，本領域的技術人員清楚地知道，即使沒有這些具體細節(jié)中的一部分，也可實施本發(fā)明。在其它情況下，眾所周知的結構和裝置以框圖形式示出。在所示組件之間可存在中間結構。本文所述或所示的組件可具有沒有示出或描述的附加輸入或輸出。各種實施例可包括各種過程。這些過程可由硬件組件來執(zhí)行，或者可在計算機程序或機器可執(zhí)行指令中實施，所述計算機程序或機器可執(zhí)行指令可用于使采用這些指令編程的通用或專用處理器或者邏輯電路執(zhí)行這些過程。備選地，這些過程可通過硬件和軟件的組合來執(zhí)行。各種實施例的部分可作為計算機程序產品來提供，計算機程序產品可包括上面存儲了計算機程序指令的計算機可讀介質，計算機程序指令可用于對計算機(或其它電子裝置)編程以供一個或多個處理器來執(zhí)行，以便執(zhí)行按照某些實施例的過程。計算機可讀介質可包括但不限于磁盤、光盤、壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)、磁光盤、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、磁卡或光卡、閃存或者適合于存儲電子指令的其它類型的計算機可讀介質。此夕卜，實施例還可作為計算機程序產品來下載，其中程序可從遠程計算機傳遞到請求計算機。上述方法中的許多方法被以其最基本形式進行了描述，但是能夠對上述方法中的任一個添加或刪除過程，并且能夠對所述消息中的任一個添加或減少信息，而沒有背離本發(fā)明的基本范圍。本領域的技術人員清楚地知道，能夠進行許多進一步的修改和適配。提供具體實施例并不是要限制本發(fā)明，而是要對其進行說明。本發(fā)明的實施例的范圍不是由以上提供的具體示例來確定，而是僅由以下權利要求來確定。在提到元件“A”耦合到元件“B”或者與元件“B”耦合時，元件A可直接耦合到元件B，或者通過例如元件C間接地耦合。當說明書或權利要求書陳述組件、特征、結構、過程或特性A “引起”組件、特征、結構、過程或特性B時，它表示“A”至少是“B”的部分原因，但是可能還存在協助引起“B”的至少一個其它組件、特征、結構、過程或特性。如果說明書指明組件、特征、結構、過程或特性“可”、“可能”或者“能夠”被包括，則不要求包括該特定組件、特征、結構、過程或特性。如果說明書或權利要求書提到“a”或“an”元件，則這并不表示僅存在一個所述元件。實施例是本發(fā)明的實現或示例。說明書中提到“實施例”、“一個實施例”、“一些實施例”或“其它實施例”表示結合這些實施例所述的特定特征、結構或特性包含在至少一些實施例、但不一定是全部實施例中。各處出現的“實施例”、“一個實施例”或“一些實施例”不一定都表示相同實施例。應當理解，在本發(fā)明的示范實施例的以上描述中，為了簡化本公開并且?guī)椭斫飧鞣N發(fā)明方面中的一個或多個方面，各種特征有時組合在單個實施例、附 圖或者其描述中。然而，這種公開方法不要被解釋為反映了要求保護的發(fā)明需要比各權利要求中明確記載的特征更多的特征的意圖。相反，如以下權利要求所反映的，發(fā)明方面在于少于以上公開的單個實施例的全部特征。因此，權利要求書由此明確地結合到本描述中，其中各權利要求本身代表本發(fā)明的一個單獨實施例。
權利要求
1.一種設備，包括 顯示控制器，所述顯示控制器將像素數據從幀緩沖器傳遞給視頻顯示器；以及 檢測元件，所述檢測元件跟蹤對所述幀緩沖器的更新，所述檢測元件識別所述像素數據中已經從先前圖像改變的部分； 其中，所述顯示控制器為所述視頻顯示器提供所述像素數據的所識別部分。
2.如權利要求I所述的設備，其中，所述像素數據的所述部分是像素數據的矩形。
3.如權利要求I所述的設備，其中，所述顯示控制器向所述視頻顯示器提供部分更新數據，而沒有提供所述像素數據中尚未從所述先前圖像改變的至少一部分。
4.如權利要求I所述的設備，還包括為所述設備提供功率管理的功率管理單元，其中，所述功率管理單元至少部分基于所述顯示控制器是否具有用于所述視頻顯示器的未決視頻數據來確定是否使所述設備轉變到降低功率狀態(tài)。
5.如權利要求I所述的設備，還包括 第一存儲器元件，所述第一存儲器元件包括與所述設備的功率管理有關的信息；以及 第二存儲器元件，所述第二存儲器元件包括與所述顯示控制器是否被調度以向所述視頻顯示器傳送數據有關的信息。
6.如權利要求5所述的設備，其中，所述第一存儲器元件和所述第二存儲器元件是寄存器。
7.如權利要求5所述的設備，其中，所述功率管理單元利用所述第二存儲器元件向顯示驅動器指明所述設備準備進入降低功率狀態(tài)。
8.如權利要求4所述的設備，其中，所述功率管理單元還至少部分基于通過轉變到降低功率狀態(tài)能夠節(jié)省的能量是否足以抵銷用于轉變到和退出所述降低功率狀態(tài)的能量，來確定是否使所述設備轉變到降低功率狀態(tài)。
9.如權利要求4所述的設備，其中，所述降低功率狀態(tài)是中間空閑模式功率狀態(tài)。
10.如權利要求I所述的設備，其中，所述設備是移動裝置。
11.一種方法，包括 對于第一數據幀，向視頻顯示器傳送第一圖像的第一組視頻數據； 確定所述第一組視頻數據的任何部分是否已經改變； 如果所述視頻數據的一部分已經改變，則生成第二組視頻數據，所述第二組視頻數據表示所述視頻數據中已經改變的部分；以及 對于第二數據幀，向所述視頻顯示器發(fā)送所述第二組視頻數據。
12.如權利要求11所述的方法，還包括在所述視頻顯示器生成用于所述視頻顯示器的第二圖像，所述第二圖像是通過所述第二組視頻數據修改的所述第一圖像。
13.如權利要求11所述的方法，其中，所述第二組視頻數據包括所述第一圖像中自所述第一數據幀以來已經改變的矩形。
14.如權利要求11所述的方法，還包括至少部分基于是否存在用于所述視頻顯示器的未決視頻數據來確定是否轉變到降低功率狀態(tài)。
15.如權利要求14所述的方法，其中，第一寄存器包括與平臺功率管理有關的信息。
16.如權利要求14所述的方法，其中，第二寄存器包括識別是否存在對于所述視頻顯示器未決的視頻數據的信息，并且其中，確定是否轉變到所述降低功率狀態(tài)包括從所述第二寄存器讀取信息。
17.如權利要求16所述的方法，其中，確定是否轉變到所述降低功率狀態(tài)還包括確定通過轉變到所述降低功率狀態(tài)能夠節(jié)省的能量是否足以抵銷用于轉變到和退出所述降低功率狀態(tài)的能量。
18.如權利要求11所述的方法，其中，所述降低功率狀態(tài)是中間空閑模式功率狀態(tài)。
19.一種系統(tǒng),包括 視頻顯示器； 用于所述視頻顯示器的顯示驅動器； 動態(tài)隨機存取存儲器，所述動態(tài)隨機存取存儲器包括保存用于所述視頻顯示器的像素 數據的幀緩沖器； 顯示控制器，所述顯示控制器將像素數據從所述幀緩沖器傳遞給所述視頻顯示器；以及 檢測元件，所述檢測元件跟蹤對所述幀緩沖器的更新，所述檢測元件識別所述像素數據中已經從先前圖像改變的部分； 其中，所述顯示控制器為所述視頻顯示器提供所述像素數據的所識別部分。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，還包括保存用于所述視頻顯示器的像素數據的遠程幀緩沖器。
21.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述像素數據的所述部分是像素數據的矩形。
22.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示控制器向所述視頻顯示器提供部分更新數據，而沒有提供所述像素數據中尚未從所述先前圖像改變的至少一部分。
23.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述視頻顯示器可操作以在沒有對所述圖像進行更新時保留所述圖像。
24.如權利要求19所述的系統(tǒng)，還包括為所述系統(tǒng)提供功率管理的功率管理單元，其中，所述功率管理單元至少部分基于所述顯示控制器是否具有用于所述視頻顯示器的未決視頻數據來確定是否使所述系統(tǒng)轉變到降低功率狀態(tài)。
25.如權利要求24所述的系統(tǒng)，還包括 第一存儲器元件，所述第一存儲器元件包括與所述系統(tǒng)的功率管理有關的信息；以及 第二存儲器元件，所述第二存儲器元件包括與所述顯示控制器是否被調度以向所述視頻顯示器傳送數據有關的信息。
26.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述第一存儲器元件和所述第二存儲器元件是寄存器。
27.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述功率管理單元利用所述第二存儲器元件向顯示驅動器指明所述系統(tǒng)準備進入降低功率狀態(tài)。
28.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述功率管理單元還至少部分基于通過轉變到降低功率狀態(tài)能夠節(jié)省的能量是否足以抵銷用于轉變到和退出所述降低功率狀態(tài)的能量，來確定是否使所述系統(tǒng)轉變到降低功率狀態(tài)。
29.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述降低功率狀態(tài)是中間空閑模式功率狀態(tài)。
30.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)是移動裝置。
全文摘要
使用顯示圖像的選擇性更新控制平臺功率消耗的平臺控制。設備的一個實施例包括顯示控制器，將像素數據從幀緩沖器傳遞給視頻顯示器；以及檢測元件，跟蹤對幀緩沖器的更新，所述檢測元件識別像素數據中已經從先前圖像改變的部分，其中顯示控制器為視頻顯示器提供像素數據的所識別部分。
文檔編號G06F1/32GK102870061SQ201180002797
公開日2013年1月9日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權日2011年4月1日
發(fā)明者N·S·杰加納坦, P·S·迪芬鮑夫, K·罕, J·劉, J·A·比什, P·C·德魯斯 申請人:英特爾公司