本技術(shù)總體上涉及存儲(chǔ)器訪問。更具體地，本技術(shù)涉及一種到存儲(chǔ)器的始終可用的超低功率路徑。

背景技術(shù)：

移動(dòng)片上系統(tǒng)(SOC)包括在所有系統(tǒng)電源狀態(tài)期間都應(yīng)活動(dòng)的多個(gè)自主子系統(tǒng)，諸如調(diào)制解調(diào)器、音頻子系統(tǒng)、傳感器或傳感器中樞、密碼子系統(tǒng)等。計(jì)算設(shè)備可典型地進(jìn)入多種不同的電源狀態(tài)。自主子系統(tǒng)中的每個(gè)自主子系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為具有基于那些子系統(tǒng)的工作負(fù)荷來使能效最小化的內(nèi)部存儲(chǔ)器能力。具有集成子系統(tǒng)的SOC可以消耗功率來使得到存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)路徑可用并且還保持來自每個(gè)子系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。使用到存儲(chǔ)器的共同數(shù)據(jù)路徑可能不滿足子系統(tǒng)的等待時(shí)間要求。

附圖說明

圖1是計(jì)算系統(tǒng)的框圖；

圖2是SOC的框圖；

圖3是具有常通(AON)結(jié)構(gòu)的SOC的框圖；以及

圖4是一種用于啟用到存儲(chǔ)器的常通路徑的方法的過程流程圖。

貫穿本公開和附圖使用相同的數(shù)字來引用相似的組件和特征。100系列的數(shù)字指代最初見于圖1的特征；200系列的數(shù)字指代最初見于圖2的特征；依此類推。

具體實(shí)施方式

如以上指出的，計(jì)算設(shè)備可典型地進(jìn)入多種不同的電源狀態(tài)。取決于具體的操作系統(tǒng)，該狀態(tài)可以被稱為“S”狀態(tài)。例如，S0可以是活動(dòng)狀態(tài)，S3可以是待機(jī)狀態(tài)，S4可以是休眠狀態(tài)，并且S5可以是關(guān)機(jī)狀態(tài)。進(jìn)一步地，睡眠狀態(tài)可以在S0活動(dòng)狀態(tài)期間跨計(jì)算設(shè)備的接口和子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，并且可被稱為S0ix狀態(tài)。在該S0ix狀態(tài)下，各個(gè)子系統(tǒng)可處于降低功率模式下，即使該系統(tǒng)處在S0(活動(dòng))狀態(tài)。在該S0ix狀態(tài)下，“i”可以表示S0狀態(tài)內(nèi)的閑置期，“x”可以表示該閑置期的持續(xù)時(shí)間的占位符，其中，“x”的較大值表示更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。

在任何給定的SOC中，典型地由全部子系統(tǒng)來使用到主存儲(chǔ)器的單個(gè)路徑。取決于SOC的架構(gòu)，當(dāng)從S0ix狀態(tài)喚醒一個(gè)子系統(tǒng)時(shí)可能導(dǎo)致其他子系統(tǒng)退出S0ix狀態(tài)并消耗功率。在此描述的實(shí)施例針對(duì)子系統(tǒng)啟用到主存儲(chǔ)器的極低功率、始終可用的常通(AON)路徑。在實(shí)施例中，到存儲(chǔ)器的AON路徑與在所有系統(tǒng)狀態(tài)(包括深度S0ix狀態(tài))期間仍然保持活動(dòng)的子系統(tǒng)一起使用。一些子系統(tǒng)可退出S0ix狀態(tài)并且訪問到存儲(chǔ)器的AON路徑，同時(shí)其他子系統(tǒng)仍然保持在S0ix狀態(tài)。

在以下說明書和權(quán)利要求書中，可以使用術(shù)語“耦合”和“連接”及其衍生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語并不意為彼此的同義詞。相反，在特定實(shí)施例中，“連接”可以用于指示兩個(gè)或更多元件彼此進(jìn)行直接物理或電氣接觸。“耦合”可以意指兩個(gè)或更多個(gè)元件進(jìn)行直接物理或電氣接觸。然而，“耦合”還可以意指兩個(gè)或更多個(gè)元件并非彼此直接接觸，但仍彼此合作或交互。

一些實(shí)施例可以在硬件、固件和軟件之一或其組合中被實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施例還可以實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令，這些指令可以由計(jì)算平臺(tái)讀取并執(zhí)行以便執(zhí)行在此描述的操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括用于以可由機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))讀取的形式存儲(chǔ)或傳輸信息的任何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存設(shè)備；或者電氣、光學(xué)、聲學(xué)或其他形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào))、或傳輸和/或接收信號(hào)的接口、以及其他。

實(shí)施例是實(shí)現(xiàn)方式或示例。說明書中對(duì)“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”或“其他實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、構(gòu)造或特性包括在本技術(shù)的至少一些實(shí)施例中，但不必是全部實(shí)施例?！皩?shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”的多處出現(xiàn)不必全部指代相同的實(shí)施例。來自一個(gè)實(shí)施例的元素或方面可與另一實(shí)施例的元素或方面組合。

并非在此描述和展示的所有組件、特征、構(gòu)造、特性等都需要包括在特定實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例中。例如，如果說明書陳述組件、特征、構(gòu)造或特性“可以”、“可能”、“可”或“能夠”被包括，則那個(gè)特定組件、特征、構(gòu)造或特性不要求被包括。如果說明書或權(quán)利要求書提及“一個(gè)(a)”或“一個(gè)(an)”要素，則那并非意味著僅存在一個(gè)要素。如果說明書或權(quán)利要求書提及“一個(gè)附加的”要素，則那并不排除存在多于一個(gè)的附加要素。

應(yīng)注意的是，盡管已經(jīng)參考特定實(shí)現(xiàn)方式對(duì)一些實(shí)施例進(jìn)行了描述，但根據(jù)一些實(shí)施例其他實(shí)現(xiàn)方式是可能的。另外，在附圖中展示和/或在此描述的電路元素或其他特征的安排和/或順序不需要以所展示和描述的特定方式安排。根據(jù)一些實(shí)施例，許多其他安排是可能的。

在圖中示出的每個(gè)系統(tǒng)中，一些情況中的元素可以各自都具有相同的參考號(hào)或不同的參考號(hào)以表明所表示的元素可以是不同和/或類似的。然而，元素可以足夠靈活到具有不同的實(shí)現(xiàn)方式并與在此示出或描述的系統(tǒng)的一些或全部一起工作。圖中示出的各種元素可以是相同的或不同的。哪個(gè)稱為第一元素和哪個(gè)稱為第二元素是任意的。

圖1是一種計(jì)算系統(tǒng)100的框圖。計(jì)算設(shè)備100可以是例如膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、超級(jí)筆記本、移動(dòng)設(shè)備、或服務(wù)器，及其他。計(jì)算設(shè)備100可以包括片上系統(tǒng)(SOC)102。SOC 102可以與功率管理集成芯片(PMIC)104對(duì)接。在此展示的SOC 102可以包括與微控制器108通信的組件，諸如通信接口106。微控制器108可以與若干其他子系統(tǒng)可操作地通信，包括：中央處理單元(CPU)110、圖形處理單元(GPU)112、視頻組件114、攝像機(jī)116、顯示器118、傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122、音頻124、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器126、和一個(gè)或多個(gè)集成低壓差穩(wěn)壓器(LDO)128。在一些場(chǎng)景中，CPU 110可由V_CC電源軌供電，同時(shí)GPU 112、視頻組件114、攝像機(jī)116、顯示器118、傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122、音頻124、存儲(chǔ)器126和LDO 128由V_NN電源軌供電。在實(shí)施例中，始終可用的子系統(tǒng)(諸如像傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122和音頻124)由常通電源(V_NNAON)供電。

GPU 112可以被配置成用于執(zhí)行計(jì)算系統(tǒng)100內(nèi)的任何數(shù)量的圖形操作。例如，GPU 112可以被配置成用于渲染或操縱待顯示給計(jì)算系統(tǒng)100的用戶的圖形圖像、圖形幀、視頻等。顯示器118可以與是計(jì)算系統(tǒng)100的內(nèi)置組件的顯示屏耦合。顯示器118還可以與外部連接至計(jì)算設(shè)備100的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視、或投影儀及其他耦合。

傳感器中樞120可以被認(rèn)為是對(duì)來自各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理的自主子系統(tǒng)。在一些情況下，自主子系統(tǒng)是可獨(dú)立于CPU、GPU或其他子系統(tǒng)而運(yùn)行并且可獨(dú)立做出響應(yīng)或反應(yīng)的子系統(tǒng)。自主子系統(tǒng)還可以是不需要使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來協(xié)調(diào)和/或控制子系統(tǒng)操作的所有方面的子系統(tǒng)。因此，如根據(jù)本技術(shù)描述的，自主子系統(tǒng)不需要操作系統(tǒng)來訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)。結(jié)果是，為了存儲(chǔ)器訪問的目的，自主子系統(tǒng)獨(dú)立存在，并且無需操作系統(tǒng)的外部控制就可以自行做出響應(yīng)和/或反應(yīng)。

調(diào)制解調(diào)器122可以包括各個(gè)天線以便傳輸和接收無線數(shù)據(jù)，并且還可以是自主子系統(tǒng)。調(diào)制解調(diào)器122可以被配置成用于通過總線106將計(jì)算系統(tǒng)100連接至網(wǎng)絡(luò)130。網(wǎng)絡(luò)130可以是廣域網(wǎng)(WAN)、局域網(wǎng)(LAN)、或因特網(wǎng)、及其他。在移動(dòng)SOC中，調(diào)制解調(diào)器122可以將移動(dòng)設(shè)備連接至基站。音頻子系統(tǒng)可以連接至多個(gè)揚(yáng)聲器和聲音輸出設(shè)備。在一些情況下，音頻子系統(tǒng)124是自主子系統(tǒng)。存儲(chǔ)器126可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存、或任何其他適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器系統(tǒng)。例如，存儲(chǔ)器126可以包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)。SOC還可以與片外存儲(chǔ)器127耦合。片外存儲(chǔ)器127可以包括例如DRAM或SRAM。

在一些情況下，傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122、音頻子系統(tǒng)124是自主的、活動(dòng)的并且訪問存儲(chǔ)器，而SOC 102上的子系統(tǒng)的剩余部分處于S0ix睡眠狀態(tài)。自主子系統(tǒng)(諸如傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122、音頻子系統(tǒng)124)可被放置在SOC 102的結(jié)構(gòu)層次較低的位置處。由于自主子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次低，因此喚醒自主子系統(tǒng)以訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126可引起喚醒全部的結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)。V_NNAON電源軌能使自主子系統(tǒng)被上電并且訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126而不會(huì)導(dǎo)致其他子系統(tǒng)退出睡眠狀態(tài)。在示例中，CPU 110可由V_CC電源軌供電，同時(shí)GPU 112、視頻組件114、攝像機(jī)116、顯示器118、和LDO 128可由V_NN電源軌供電。始終可用的、常通V_NNAON電源軌可用于為自主子系統(tǒng)(諸如傳感器中樞120、調(diào)制解調(diào)器122和音頻124)供電。如在此使用的，“始終可用的”意指電源正處于S0ix狀態(tài)和任何其他深度睡眠狀態(tài)期間，該電源將典型地使電源軌斷電。V_NN電源軌、V_CC電源軌、或其任何組合可以是第一電源軌并且可為多個(gè)子系統(tǒng)供電。當(dāng)V_NNAON電源軌是常通且低功率的時(shí)，V_NNAON電源軌可以是第二電源軌并且可為多個(gè)自主子系統(tǒng)供電。

PMIC 104可以包括附加組件，諸如突發(fā)控制單元(BCU)132、中斷管理組件134和通信接口136。BCU 132可以操作用于從一個(gè)或多個(gè)比較器接收數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)指示電源軌(諸如SOC 102的V_CC電源軌、V_NN電源軌和V_NNAON電源軌)上的電流水平。從而，在參考號(hào)138處展示了V_CC電源軌監(jiān)測(cè)。在參考號(hào)140處展示了V_NN電源軌監(jiān)測(cè)，并且在參考號(hào)142處展示了V_NNAON電源軌監(jiān)測(cè)。在一些情況下，該可操作用于提供多種電源狀態(tài)，其中，PMIC可將自主子系統(tǒng)從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換至活動(dòng)狀態(tài)，其中，該自主子系統(tǒng)是活動(dòng)的并且由低功率常通V_NNAON電源軌供電，而第二子系統(tǒng)仍然保持在睡眠狀態(tài)并且由V_NN電源軌、V_CC電源軌或其任何組合供電。

這種各個(gè)電源軌的電流監(jiān)測(cè)的結(jié)果可以被發(fā)送至中斷管理組件134以供進(jìn)一步處理。中斷管理組件134可以操作用于在所監(jiān)測(cè)的電流水平越過閾值設(shè)置時(shí)創(chuàng)建中斷。閾值設(shè)置也可以被稱為可編程的跳變點(diǎn)。中斷可以包括指示電源軌上的電流水平是否已越過閾值設(shè)置進(jìn)入過度水平或者已越過閾值設(shè)置回到正常水平的數(shù)據(jù)。中斷然后可以被轉(zhuǎn)發(fā)至PMIC 104上的通信接口136。通信接口136然后可以將中斷從PMIC 104轉(zhuǎn)發(fā)至SOC 102。雖然描述了PMIC 104，但并不要求PMIC與本技術(shù)一起使用。

在典型的移動(dòng)SOC中，主SOC電源軌V_NN在S0ix電源狀態(tài)期間被斷電。在一些情況下，PMIC在S0ix電源狀態(tài)期間切換V_NN電源軌。結(jié)果是，當(dāng)不存在到存儲(chǔ)器的常通路徑時(shí)，針對(duì)由自主子系統(tǒng)進(jìn)行任何存儲(chǔ)器訪問，對(duì)主軌V_NN進(jìn)行上電和斷電。就到PMIC的通信等待時(shí)間而言，存在與切換V_NN電源軌相關(guān)聯(lián)的成本以及將系統(tǒng)帶到能夠通信的狀態(tài)所需的能量。本技術(shù)通過去除頻繁切換V_NN軌的需要而避免了這些成本。相反，V_NNAON電源軌可用于若干自主子系統(tǒng)而無需喚醒其他子系統(tǒng)并對(duì)V_NN電源軌進(jìn)行上電。

圖1的框圖不旨在指示系統(tǒng)100將包括圖1中示出的所有組件。進(jìn)一步地，取決于具體實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)，系統(tǒng)100可以包括任何數(shù)量的圖1中未示出的附加組件。而且，SOC 102是示例性的?？梢匀Q于SOC 102的具體環(huán)境和功能而采用其他組件或組件的組合。實(shí)施例并不局限于SOC 102的示例。

圖2是SOC 200的框圖。SOC 200包括結(jié)構(gòu)202、結(jié)構(gòu)204、和結(jié)構(gòu)206。在示例中，結(jié)構(gòu)是由高帶寬互連連接起來的一組節(jié)點(diǎn)。每個(gè)子系統(tǒng)可被認(rèn)為是連接至結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)。另外，每個(gè)結(jié)構(gòu)可以采用層次方式進(jìn)行連接。

如展示的，結(jié)構(gòu)202是該層次中的最高結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)202對(duì)CPU 110、攝像機(jī)116、圖形子系統(tǒng)112、顯示器118及其他控制器210進(jìn)行互連。其他控制器210包括但不限于調(diào)試單元、語音識(shí)別單元、以及任何其他通用集成封裝體(IP)。該層次中的下一結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)204。結(jié)構(gòu)204連接若干控制器212。在一些情況下，其他控制器212包括但不限于通用串行總線(USB)控制器、存儲(chǔ)IP、和任何其他通用IP。結(jié)構(gòu)204還連接USB子系統(tǒng)214、嵌入式多媒體控制器(eMMC)子系統(tǒng)216、和通用閃存(UFS)子系統(tǒng)218。結(jié)構(gòu)204還經(jīng)由開放核心協(xié)議(OCP)橋220連接調(diào)制解調(diào)器122。結(jié)構(gòu)206連接功率管理控制器(PMC)222、音頻子系統(tǒng)124、傳感器中樞120、和通信安全建立(CSE)子系統(tǒng)224。雖然某些子系統(tǒng)和控制器被展示為通過特定結(jié)構(gòu)附接至SOC 200，但各本技術(shù)的安排可以與多個(gè)子系統(tǒng)的任何安排一起使用。

如圖2展示的，結(jié)構(gòu)202被放置在結(jié)構(gòu)層次內(nèi)的較高位置處，可以對(duì)存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126進(jìn)行直接訪問。結(jié)構(gòu)204處于結(jié)構(gòu)202之下，并且通過結(jié)構(gòu)204訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126。從而，結(jié)構(gòu)204可以將結(jié)構(gòu)202從S0ix睡眠狀態(tài)喚醒以便訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126。類似地，結(jié)構(gòu)206處于結(jié)構(gòu)204和結(jié)構(gòu)202之下。結(jié)構(gòu)206通過結(jié)構(gòu)204和結(jié)構(gòu)202來訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126。從而，結(jié)構(gòu)204可以將結(jié)構(gòu)204和結(jié)構(gòu)202從S0ix睡眠狀態(tài)喚醒以便訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126。如圖2展示的，調(diào)制解調(diào)器122已經(jīng)連接在結(jié)構(gòu)層次中較高處以便減少調(diào)制解調(diào)器122的存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間。換言之，調(diào)制解調(diào)器122在結(jié)構(gòu)層次中的位置意在減少調(diào)制解調(diào)器122訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126所花費(fèi)的時(shí)間量。

圖3是具有常通(AON)結(jié)構(gòu)206的SOC 300的框圖。SOC 300包括結(jié)構(gòu)202和結(jié)構(gòu)204。然而，自主子系統(tǒng)重新定位到AON結(jié)構(gòu)206上。自主子系統(tǒng)包括可獨(dú)立訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126的子系統(tǒng)，同時(shí)SOC 300的剩余部分處于睡眠狀態(tài)。在一些情況下，在所有系統(tǒng)狀態(tài)下為這種AON結(jié)構(gòu)供電。

AON結(jié)構(gòu)206可通過系統(tǒng)將一致和非一致通信量分割為不同的路徑。一致數(shù)據(jù)可包括SOC 300內(nèi)跨節(jié)點(diǎn)共享的數(shù)據(jù)。為了數(shù)據(jù)一致性的目的，一致數(shù)據(jù)路徑304通過SOC 300的其他結(jié)構(gòu)來路由一致數(shù)據(jù)。非一致數(shù)據(jù)路徑306將非一致數(shù)據(jù)路由至存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126而無需訪問結(jié)構(gòu)204或結(jié)構(gòu)202。小型橋308用于從非一致數(shù)據(jù)路徑306獲取來自AON結(jié)構(gòu)206并被發(fā)送至存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126的非一致通信量。

針對(duì)由攜帶非一致通信量的低功率旁路路徑訪問的存儲(chǔ)器部分，可針對(duì)功率而非針對(duì)性能對(duì)信道交織進(jìn)行優(yōu)化。這種信道交織減少了針對(duì)特定設(shè)備的訪問而激活的數(shù)據(jù)單元(D單元)的數(shù)量，并且同時(shí)還使得更多的DRAM芯片保持自刷新。在示例中，D單元用于生成執(zhí)行存儲(chǔ)器訪問請(qǐng)求所必需的命令或指令。D單元還可以對(duì)包括命令或指令的分組進(jìn)行排隊(duì)以用于跨存儲(chǔ)器總線的傳輸。而且，D單元還對(duì)跨越存儲(chǔ)器總線的核心頻率與基頻之間的時(shí)鐘邊界的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行同步。

圖如3展示的，SOC 300的子系統(tǒng)可操作從各個(gè)電源軌汲取電力。CPU110、攝像機(jī)116、和GPU 112可以從V_CC電源軌汲取電力，其由這些組件中的每個(gè)組件上的交叉影線來指示。類似地，可使用V_NN電源軌來為結(jié)構(gòu)202、其他控制器210、顯示器118、USB子系統(tǒng)214、eMMC子系統(tǒng)216、UFS子系統(tǒng)218、結(jié)構(gòu)204和CSE 224供電。這通過遍及這些組件中的每個(gè)組件的點(diǎn)來展示?？墒褂肰_NNAON電源軌來為PMC 222、音頻子系統(tǒng)124、傳感器中樞120、OCP橋220和調(diào)制解調(diào)器122供電。這通過遍及這些組件中的每個(gè)組件的對(duì)角線來展示。可以根據(jù)訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126的組件來為存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126供電。如通過遍及存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126的對(duì)角線和點(diǎn)所展示的，存儲(chǔ)器子系統(tǒng)126可以從V_NN電源軌或V_NNAON電源軌接收電力。

在長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)調(diào)制解調(diào)器的情況下，具有大約300ns的較高存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間要求，這需要其非常接近地連接至D單元。在各種3GPP版本中指出了LTE標(biāo)準(zhǔn)的詳情。本技術(shù)由LTE調(diào)制解調(diào)器啟用針對(duì)存儲(chǔ)器訪問的專門AON路徑。結(jié)果是，調(diào)制解調(diào)器附接點(diǎn)可重新定位在結(jié)構(gòu)層次中的更低位置處。在一些情況下，由AON結(jié)構(gòu)(包括AON結(jié)構(gòu)自身)連接的子系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)使用經(jīng)校準(zhǔn)的環(huán)形振蕩器時(shí)鐘來運(yùn)行。經(jīng)校準(zhǔn)的環(huán)形振蕩器時(shí)鐘可用于防止與上電鎖相環(huán)(PLL)時(shí)鐘生成器相關(guān)聯(lián)的功率使用。從而，本技術(shù)可用于支持具有低存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間要求的各種調(diào)制解調(diào)器，無需重新構(gòu)建內(nèi)部調(diào)制解調(diào)器子系統(tǒng)來支持低等待時(shí)間。

在示例中，如在此描述的SOC可以包括在移動(dòng)設(shè)備中。移動(dòng)設(shè)備的組件可以是常通的。例如，調(diào)制解調(diào)器可以定期查驗(yàn)基站以便將移動(dòng)設(shè)備與基站進(jìn)行同步。與基站進(jìn)行通信還可以包括訪問存儲(chǔ)器子系統(tǒng)。通過根據(jù)子系統(tǒng)來分類存儲(chǔ)器訪問，存儲(chǔ)器訪問跨SOC并非被同等地對(duì)待。當(dāng)自主子系統(tǒng)在SOC上訪問存儲(chǔ)器時(shí)，該訪問可在數(shù)據(jù)為非一致時(shí)使用到存儲(chǔ)器的低帶寬、低等待時(shí)間路徑。以此方式，可避免喚醒整個(gè)SOC(其被設(shè)計(jì)成用于訪問具有高帶寬的數(shù)據(jù)的一大部分)的成本。結(jié)果是，本技術(shù)可降低由SOC的能耗。

圖4是一種用于啟用到存儲(chǔ)器的常通路徑的方法400的過程流程圖。在框402處，啟用到存儲(chǔ)器的第一功率路徑。在一些情況下，該到存儲(chǔ)器的第一功率路徑是到存儲(chǔ)器的主路徑。該存儲(chǔ)器的主路徑可由一致通信量使用并且可支持非常高的數(shù)據(jù)帶寬。進(jìn)一步地，該到存儲(chǔ)器的第一路徑可以由主功率軌供電。在框404處，啟用到存儲(chǔ)器的第二功率路徑。該到存儲(chǔ)器的第二路徑常通并且低功率。該常通路徑由非一致通信量使用并且針對(duì)低功率數(shù)據(jù)傳送被優(yōu)化。該到存儲(chǔ)器的第二路徑可以由第二較低功率常通電源軌供電。當(dāng)與主功率軌進(jìn)行比較時(shí)，該第二電源軌可以是更低的功率。在一些情況下，當(dāng)與系統(tǒng)的其他電源軌進(jìn)行比較時(shí)，該第二電源軌是更低的功率。該到存儲(chǔ)器的第一功率路徑和該到存儲(chǔ)器的第二功率路徑不以任何特定的順序被啟用。相反，該第二功率路徑可以在該第一功率路徑之前被啟用，或者該第一功率路徑和該第二功率路徑同時(shí)被啟用。

在示例中，根據(jù)本技術(shù)，隨著喚醒的數(shù)量在系統(tǒng)內(nèi)增加，功率使用可以仍然保持平坦或穩(wěn)定。從而，當(dāng)與不具有到存儲(chǔ)器的常通路徑的系統(tǒng)進(jìn)行比較時(shí)，本技術(shù)帶來顯著的節(jié)能。而且，本技術(shù)對(duì)移動(dòng)設(shè)備可以是有用的，因?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備通常具有在后臺(tái)運(yùn)行的并且引起頻率系統(tǒng)喚醒的高數(shù)量的應(yīng)用(app)。

本技術(shù)還可通過不必退出最深S0ix狀態(tài)來降低整體系統(tǒng)能量。如討論的，來自自主子系統(tǒng)的任何存儲(chǔ)器訪問可喚醒整個(gè)SOC并且導(dǎo)致整個(gè)SOC退出深度S0ix狀態(tài)。這通過進(jìn)入和走出深度S0ix狀態(tài)引起轉(zhuǎn)換能量的額外功耗。在常規(guī)的SOC中，在節(jié)省并恢復(fù)SOC狀態(tài)且對(duì)大電容器(例如，V_NN和SRAM)進(jìn)行充電所消耗的投射能量可以大約為100.2微焦耳，其每秒節(jié)省和恢復(fù)的超過100微瓦特。進(jìn)入和走出系統(tǒng)睡眠狀態(tài)的轉(zhuǎn)換能量成本可導(dǎo)致不具競(jìng)爭(zhēng)力的移動(dòng)設(shè)備具有低電池壽命。在一些示例中，頻繁的喚醒可導(dǎo)致根本不能進(jìn)入S0ix狀態(tài)。另外，對(duì)于常規(guī)的SOC，訪問主存儲(chǔ)器的等待時(shí)間由深度S0ix退出等待時(shí)間來決定。使用情況可能并不允許較大存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間，并且可防止子系統(tǒng)進(jìn)入最深S0ix狀態(tài)從而避免了存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間。當(dāng)防止子系統(tǒng)進(jìn)入最深S0ix狀態(tài)時(shí)，最低功率增加，并且系統(tǒng)仍然保持在較淺S0ix狀態(tài)。這引起了功率浪費(fèi)。通過根據(jù)本技術(shù)將自主子系統(tǒng)重新定位在常通結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)的多個(gè)部分可進(jìn)入并仍然保持在深度睡眠狀態(tài)，同時(shí)滿足任何等待時(shí)間要求，從而節(jié)省了功率。

本技術(shù)可利用如發(fā)現(xiàn)新的使用情況而找到的越來越多的自主子系統(tǒng)。這些新的自主子系統(tǒng)可要求自主子系統(tǒng)在深度S0ix狀態(tài)時(shí)是活動(dòng)的。由于常規(guī)SOC的限制，子系統(tǒng)趨向于被設(shè)計(jì)成具有大的內(nèi)部SRAM尺寸。例如，傳感器中樞可以具有大于600KB的SRAM，并且調(diào)制解調(diào)器可以具有大于12.5MB的SRAM。然而，隨著晶體管尺寸被縮放，SRAM漏泄功率(尤其在保留時(shí))保持增長(zhǎng)。進(jìn)一步地，SRAM造成深度睡眠狀態(tài)下更高的漏泄功率。例如，傳感器中樞在深度睡眠狀態(tài)下可以漏泄大于370微瓦特的能量。本技術(shù)使得這類子系統(tǒng)內(nèi)的SRAM尺寸減小。進(jìn)一步地，本技術(shù)允許在睡眠狀態(tài)下使SRAM的部分失電，從而降低了漏泄功率和子系統(tǒng)的管芯面積。

而且，可使用本技術(shù)來實(shí)現(xiàn)特定的使用情況，諸如地理圍欄。在一些情況下，地理圍欄使得電子設(shè)備能夠限定地理邊界。全球定位系統(tǒng)(GPS)或射頻識(shí)別(RFID)可用于限定地理邊界。當(dāng)訪問存儲(chǔ)器時(shí)考慮到每秒高數(shù)量的頁缺失和與每次缺失相關(guān)聯(lián)的高能量成本，地理圍欄可能非常不具有能效。每次缺失通常需要啟動(dòng)V_NN軌，并且然后對(duì)剩余子系統(tǒng)和整個(gè)結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行上電。本技術(shù)使得能夠極大地縮減與頁缺失相關(guān)聯(lián)的能量成本，并且因此允許這類新的使用情況而對(duì)電池壽命無太多影響。

本技術(shù)還使用對(duì)共享資源(諸如結(jié)構(gòu)、計(jì)時(shí)和存儲(chǔ)器信道)的更少依賴，因此可降低主存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間。具體地，可降低每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部劃痕SRAM/緩存。而且，電流“主結(jié)構(gòu)”的架構(gòu)復(fù)雜性的降低被實(shí)現(xiàn)。主結(jié)構(gòu)可以是連接存儲(chǔ)器、CPU、GFx、顯示器和ISP的結(jié)構(gòu)，諸如結(jié)構(gòu)1 202(圖2)。由于根據(jù)本技術(shù)等待時(shí)間不是針對(duì)主路徑的標(biāo)準(zhǔn)，因此主結(jié)構(gòu)和路徑僅可針對(duì)帶寬被優(yōu)化并且因此可以是到存儲(chǔ)器的更有效的路徑。在示例中，本技術(shù)要求自主子系統(tǒng)在同一結(jié)構(gòu)上彼此靠近地被放置。這允許創(chuàng)建有助于實(shí)現(xiàn)的單個(gè)大AON功率島，而非SOC上小的散射的AON島。

進(jìn)一步地，當(dāng)所有的自主AON子系統(tǒng)可被移動(dòng)至單獨(dú)伴隨管芯時(shí)，本技術(shù)開啟了重新分區(qū)的機(jī)會(huì)。可使用極低的泄露工藝來制作此伴隨管芯。這導(dǎo)致使用針對(duì)更高性能并將所有自主子系統(tǒng)移動(dòng)至伴隨管芯而調(diào)諧的過程來制作SOC，該伴隨管芯是在針對(duì)極低泄露而優(yōu)化的不同工藝上制作的。單獨(dú)的伴隨管芯可通過如低等待時(shí)間接口(LLI)等低等待時(shí)間鏈路而得益于管芯上的低功率存儲(chǔ)器路徑。

示例1

本文描述了一種具有超低功率架構(gòu)的裝置。所述裝置包括第一電源軌和第二電源軌。多個(gè)子系統(tǒng)由所述第一電源軌供電，并且多個(gè)自主子系統(tǒng)由所述電源軌供電。所述第二電源軌常通、始終可用并且為低功率。

所述裝置可以是片上系統(tǒng)。所述自主子系統(tǒng)可直接訪問所述裝置的存儲(chǔ)器。由所述多個(gè)自主子系統(tǒng)進(jìn)行的存儲(chǔ)器訪問不退出S0ix系統(tǒng)狀態(tài)。另外，其中，自主子系統(tǒng)在深度S0ix睡眠狀態(tài)期間可以是活動(dòng)的。所述裝置還可以包括從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的一致數(shù)據(jù)路徑、以及從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的非一致數(shù)據(jù)路徑。所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可被放置在所述裝置的同一結(jié)構(gòu)上，或者所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可被移動(dòng)至所述裝置的單獨(dú)伴隨管芯。所述多個(gè)自主子系統(tǒng)包括傳感器中樞、調(diào)制解調(diào)器、音頻、可獨(dú)立訪問存儲(chǔ)器的任何子系統(tǒng)、或其任何組合。進(jìn)一步地，所述裝置可以是移動(dòng)設(shè)備。到存儲(chǔ)器的高帶寬路徑可以由第一電源軌啟用，并且所述第一電源軌可在大多數(shù)狀態(tài)期間被斷電?？梢允褂贸Ｍā⑹冀K可用的第二電源軌來啟用到存儲(chǔ)器的低帶寬路徑。

示例2

在此描述了一種功率管理集成電路(PMIC)。所述功率管理集成電路可操作用于提供多種電源狀態(tài)，其中，所述功率管理集成電路可以用于將自主子系統(tǒng)從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換至活動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙酉到y(tǒng)可能仍然保持在所述睡眠狀態(tài)時(shí)，所述自主子系統(tǒng)可以是活動(dòng)的，并且由低功率的常通電源供電。

所述低功率的常通電源可以為到存儲(chǔ)器的非一致數(shù)據(jù)路徑供電。所述自主子系統(tǒng)可在低功率使用情況期間使用非一致數(shù)據(jù)路徑來訪問存儲(chǔ)器。另外，當(dāng)所述自主子系統(tǒng)用于提供到存儲(chǔ)器的一致數(shù)據(jù)路徑上的一致數(shù)據(jù)時(shí)，所述功率管理集成電路可將所述第二子系統(tǒng)從所述睡眠狀態(tài)移除。進(jìn)一步地，所述功率管理集成電路可以不響應(yīng)于由所述自主子系統(tǒng)進(jìn)行的非一致存儲(chǔ)器訪問而切換主功率軌。所述功率管理集成電路還可管理多個(gè)自主子系統(tǒng)。所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可以被放置在同一結(jié)構(gòu)上?？梢詼p小主存儲(chǔ)器訪問等待時(shí)間。所述自主子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)可以是片上系統(tǒng)的組件。同樣，所述功率管理集成電路可以基于每個(gè)子系統(tǒng)啟用多個(gè)睡眠狀態(tài)。

示例3

在此描述了一種用于提供超低功率架構(gòu)的方法。所述方法包括：在移動(dòng)片上系統(tǒng)上啟用到存儲(chǔ)器的第一路徑，其中，所述到存儲(chǔ)器的第一路徑可以由主功率軌供電。所述方法還包括：在所述移動(dòng)片上系統(tǒng)上啟用到存儲(chǔ)器的第二路徑，其中，所述到存儲(chǔ)器的路徑可以由第二低功率常通電源軌供電。

所述到存儲(chǔ)器的第一路徑可以是高帶寬、高等待時(shí)間數(shù)據(jù)路徑。所述到存儲(chǔ)器的第二路徑可以是低帶寬、低等待時(shí)間數(shù)據(jù)路徑。自主子系統(tǒng)可使用所述到存儲(chǔ)器的第二路徑來訪問所述存儲(chǔ)器，而無需第二子系統(tǒng)退出S0ix系統(tǒng)狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述到存儲(chǔ)器的第一路徑可以是從多個(gè)自主子系統(tǒng)到所述存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的一致數(shù)據(jù)路徑。所述到存儲(chǔ)器的第二路徑可以是從多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的非一致數(shù)據(jù)路徑。另外，所述到存儲(chǔ)器的第二路徑可以由被放置在所述移動(dòng)片上系統(tǒng)的同一結(jié)構(gòu)上的多個(gè)自主子系統(tǒng)來訪問。所述到存儲(chǔ)器的第二路徑可以由被放置在所述移動(dòng)片上系統(tǒng)的單獨(dú)伴隨管芯上的多個(gè)自主子系統(tǒng)來訪問。所述自主子系統(tǒng)可以包括傳感器中樞、調(diào)制解調(diào)器、音頻、可獨(dú)立訪問存儲(chǔ)器的任何子系統(tǒng)、或其任何組合。可以降低所述移動(dòng)片上系統(tǒng)的電力使用。

示例4

本文描述了一種具有超低功率架構(gòu)的裝置。所述裝置包括用于向所述裝置的存儲(chǔ)器設(shè)備供電的第一裝備。所述裝置還包括用于向所述裝置的所述存儲(chǔ)器設(shè)備供電的第二裝備，其中，所述第二裝備可以是常通的，并且是低功率的。

多個(gè)自主子系統(tǒng)可由用于供電的所述第二裝備來供電。用于供電的所述第二裝備可以為到存儲(chǔ)器的常通、始終可用的、低帶寬且低等待時(shí)間數(shù)據(jù)路徑供電。由所述多個(gè)自主子系統(tǒng)進(jìn)行的存儲(chǔ)器訪問可以不退出S0ix系統(tǒng)狀態(tài)。進(jìn)一步地，自主子系統(tǒng)在深度S0ix睡眠狀態(tài)期間可以是活動(dòng)的。所述裝置可以包括從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的一致數(shù)據(jù)路徑以及從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的非一致數(shù)據(jù)路徑。多個(gè)自主子系統(tǒng)可以被放置在所述裝置的同一結(jié)構(gòu)上。另外，所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可以被移動(dòng)至所述裝置的單獨(dú)伴隨管芯。進(jìn)一步地，所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可包括傳感器中樞、調(diào)制解調(diào)器、音頻、可獨(dú)立訪問存儲(chǔ)器的任何子系統(tǒng)、或其任何組合。所述裝置可以是移動(dòng)設(shè)備。同樣，可以使用所述常通、始終可用的第二電源軌來啟用用于向所述存儲(chǔ)器設(shè)備供電的所述第二裝備。

示例5

在此描述了一種具有超低功率架構(gòu)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括顯示器、無線電、存儲(chǔ)器和處理器。所述存儲(chǔ)器可以用于存儲(chǔ)指令并且所述存儲(chǔ)器可以通信地耦合至所述顯示器。所述處理器通信地耦合至所述無線電和所述存儲(chǔ)器。所述系統(tǒng)還包括第一電源軌和第二電源軌。多個(gè)子系統(tǒng)由所述第一電源軌供電，并且多個(gè)自主子系統(tǒng)由所述第二電源軌供電，其中，所述第二電源軌是常通且始終可用的。

所述自主子系統(tǒng)可以經(jīng)由到存儲(chǔ)器的低等待時(shí)間、低帶寬路徑直接訪問所述存儲(chǔ)器。由所述多個(gè)自主子系統(tǒng)進(jìn)行所述存儲(chǔ)器訪問可以不退出S0ix系統(tǒng)狀態(tài)。進(jìn)一步地，由所述第二電源軌供電的所述自主子系統(tǒng)在深度S0ix睡眠狀態(tài)期間可以是活動(dòng)的，在所述睡眠狀態(tài)下，所述第一電源軌可以被斷電。所述系統(tǒng)還可以包括可以由所述第一電源軌供電的從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的一致數(shù)據(jù)路徑、以及可以由所述第二電源軌供電的從所述多個(gè)自主子系統(tǒng)到存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的非一致數(shù)據(jù)路徑。所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可以被放置在所述系統(tǒng)的同一結(jié)構(gòu)上。另外，所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可以被移動(dòng)至所述系統(tǒng)的單獨(dú)伴隨管芯。所述多個(gè)自主子系統(tǒng)可包括傳感器中樞、調(diào)制解調(diào)器、音頻、可獨(dú)立訪問存儲(chǔ)器的任何子系統(tǒng)、或其任何組合。所述系統(tǒng)可以是移動(dòng)設(shè)備。可以由第一電源軌來啟用到存儲(chǔ)器的高帶寬路徑，所述第一電源軌大多時(shí)候可被關(guān)閉。可以使用常通、始終可用的第二電源軌來啟用到存儲(chǔ)器的低帶寬路徑。

應(yīng)理解的是，前述示例中的細(xì)節(jié)可以用在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的任何地方。例如，以上描述的計(jì)算設(shè)備的所有可選特征還可以關(guān)于在此描述的方法或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的任何一個(gè)來實(shí)現(xiàn)。而且，盡管在此可能使用了流程圖和/或狀態(tài)圖來描述實(shí)施例，但本技術(shù)不限于那些圖或在此的相應(yīng)描述。例如，流程不需要移動(dòng)通過每個(gè)展示的框或狀態(tài)或者按與在此展示和描述的完全相同的順序。

本技術(shù)不限于在此列出的特定細(xì)節(jié)。實(shí)際上，受益于此公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，許多來自前述描述和附圖的其他變型可以在本技術(shù)的范圍內(nèi)進(jìn)行。從而，是包括其任何修改的以下權(quán)利要求書定義了本技術(shù)的范圍。