電源管理系統及電源管理方法
【專利說明】電源管理系統及電源管理方法
[0001 ] 本申請是申請日為2012年08月17日、申請號為201210294924.8、發明名稱為“電源管理系統及電源管理方法”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及電源管理，特別涉及控制面板自動更新(Panel self refresh)的電源管理系統及方法。
【背景技術】
[0003]在傳統的顯示技術中，利用處理器支持屏幕呈現畫面往往需要消耗不少電力，因為傳統顯示裝置面板在顯示畫面沒有更新時，仍然會從系統存儲器或圖形處理器(例如GPU)讀取顯示畫面，并向圖形處理器發出中斷(interrupt)信號。然而，隨著科技進步，Intel在嵌入式DisplayPort標準(embedded DisplayPort，eDP) 1.3版中已發展出面板自動更新(Panel Self Refresh)的技術，意即當使用者在瀏覽網站或閱讀電子書時，因為畫面內容通常是靜態的。因此，顯示裝置面板在畫面沒有更新時，僅會采用顯示裝置面板的內置存儲器中的數據以及自動限制屏幕更新率(refresh rate)，并且不再讀取系統存儲器或圖形處理器的顯示畫面，并且將中斷信號降低至每秒30次(視屏幕更新率而定)，藉以降低功率消耗。
[0004]圖1是顯示符合eDP1.3標準且可控制面板自動更新的傳統電源管理系統的簡要功能方塊圖。如圖1所示，電源管理系統10包括一圖形處理器20及一顯示裝置面板30，其中顯示裝置面板30還包括一時序控制器(T-C0N)40、一顯示裝置50及一背光模塊60。處理器20包括一傳送端21，用以傳送圖形處理器20所產生的顯示畫面至時序控制器40。圖形處理器20可為位于一獨立顯示卡上的一圖形處理器(GPU)，或是位于一主機板(Mainboard)上的一中央處理器(CPU)(例如Intel i5、i7CPU)中的一圖形處理器。時序控制器40系至少包括一接收端41、一像素排列單元42、一顯示裝置接口(LCD interface)43、一視頻幀緩沖器(Video frame buffer)44及一背光控制單元(Backlight control unit)45。
[0005]簡單來說，時序控制器40通過接收端41接收來自圖形處理器20的顯示畫面，再經由像素排列單元42將所接收的畫面的像素重新排列并將重新排列過后的像素存儲于視頻幀緩沖器44。顯示裝置接口 43通過像素排列單元42由視頻幀緩沖器44中讀取畫面數據，并控制顯示裝置50中的列驅動器51及行驅動器52，藉以顯示所讀取的畫面。背光控制單元45用以控制背光模塊60的開關。
[0006]需注意的是，在傳統的時序控制器40中，視頻幀緩沖器44的尺寸往往均僅有一張畫面的大小。以全解析度高畫質畫面(Ful I HD)為例，其大小可為1920* 1080*3 =6220800bytes(約為6Mbytes)。時序控制器40中還可選擇性地包括一圖像編碼器及一圖像解碼器(未繪示)，其中圖像編碼器是將接收端41所接收的顯示畫面進行編碼，再將編碼后的顯示畫面通過像素排列單元42存儲于視頻幀緩沖器244中。詳細內容可參考“An LCDDriver with on-chip frame buffer and 3times image compress1n”SPIE-1S&T 2008，Vol.6807，68070H-1。
[0007]在時序控制器40進行面板自動更新(例如處于靜止畫面時)時，會直接由視頻幀緩沖器44中取出所存儲的畫面數據并直接在顯示裝置50上播放，此時圖形處理器20可處于低功耗狀態，藉以節省電力。除此之外，當圖形處理器20檢測到有新圖像數據時(例如來自敲擊鍵盤按鍵或是移動鼠標)，圖形處理器20會喚起傳送端21，并傳送一張新圖像數據至時序控制器40中的視頻幀緩沖器44。
[0008]在傳統的電源管理系統10中，因圖形處理器20經常收到來自時序控制器40的中斷信號或是收到外部裝置的中斷信號，圖形處理器20必需經常被喚醒而處于工作狀態(例如CO狀態)。換句話說，圖形處理器20經常處于高功耗的工作狀態下，并無法有效地降低電源管理系統10的功率消耗。因此，亟需一種電源管理系統更有效地降低功率消耗，藉以達到更長的使用時間。
【發明內容】
[0009]本發明提供一種電源管理系統。該系統包括:一顯示裝置;一圖形處理器;一存儲器單元，用以存儲來自該圖形處理器的圖像數據；一時序控制器；以及一監測控制單元，用以監測該圖形處理器所在的一總線的多個總線活動，并由該等總線活動中過濾與該圖形處理器相應的多個圖形處理活動，其中該監測控制單元還依據該等圖形處理活動估計該圖形處理器的一閑置時間周期；其中該圖形處理器還包括一存儲器控制器，將該存儲器單元劃分為一第一存儲器空間及一第二存儲器空間；其中該監測控制單元還控制該圖形處理器突發寫入多張圖像至該存儲器單元中的該第一存儲器空間；其中當該時序控制器進行面板自動更新且該圖形處理器處于該低功耗狀態時，該存儲器控制器系讀取該第一存儲器空間中由該圖形處理器所寫入的該等圖像，并依序寫入該等圖像中的一個至該時序控制器中的一視頻幀緩沖器，藉以讓該時序控制器足以在該閑置時間周期內在該顯示裝置播放該圖形處理器所寫入的該等圖像以進行面板自動更新。
[0010]本發明還提供一種電源管理方法，用于一電源管理系統，該電源管理系統包括一圖形處理器、一存儲器單元、一監測控制單元、一時序控制器及一顯示裝置。該方法包括:利用該監測控制單元監測該圖形處理器所在的一總線的多個總線活動，并由該等總線活動中過濾與該圖形處理器相應的多個圖形處理活動;利用該監測控制單元依據該等圖形處理活動估計該圖形處理器的一閑置時間周期;劃分該存儲器單元為一第一存儲器空間及一第二存儲器空間；利用該監測控制單元控制該圖形處理器突發寫入多張圖像至該存儲器單元中的該第一存儲器空間；以及當該時序控制器進行面板自動更新且該圖形處理器處于該低功耗狀態時，讀取該第一存儲器空間中由該圖形處理器所寫入的該等圖像，并依序寫入該等圖像中的一個至該時序控制器中的一視頻幀緩沖器，藉以讓該時序控制器足以在該閑置時間周期內在該顯示裝置播放該圖形處理器所寫入的該等圖像以進行面板自動更新。
【附圖說明】
[0011]圖1是顯示符合eDP1.3標準且可控制面板自動更新的傳統電源管理系統的簡要功能方塊圖。
[0012]圖2A是顯示依據本發明一實施例的電源管理系統200的簡要功能方塊圖。
[0013]圖2B是顯示依據本發明另一實施例的電源管理系統200的簡要功能方塊圖。
[0014]圖3A是顯示依據本發明一實施例中來自各裝置到圖形處理器所在的總線的中斷信號的示意圖。
[0015]圖3B是顯示在圖3A中重新排列及分群后的中斷信號的示意圖。
[0016]圖3C是顯示依據本發明一實施例中監測控制單元222所發出的喚醒信號的示意圖。
[0017]圖4是顯示依據本發明一實施例的監測控制單元222的狀態機的狀態圖。
[0018]圖5是顯示依據本發明一實施例的電源管理方法的流程圖。
[0019]【主要元件符號說明】
[0020]10、200?電源管理系統；
[0021]270?存儲器單元；
[0022]20、220 ?處理器；
[0023]271?第一存儲器空間；
[0024]21、221 ?傳送端；
[0025]272?第二存儲器空間；
[0026]30、230?顯示裝置面板；
[0027]222?監測控制單元；
[0028]40、240?時序控制器；