專利名稱：分組處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及分組處理裝置，具體地，涉及基于時鐘信號在時間上 處理分組數據的分組處理裝置。
背景技術：
由于為了全球環境保護而在全世界范圍內討論能源節約措施，在 各個國家中也已經開始討論旨在節約能源和減少二氧化碳排放的立法 和強制執行。 一般說來，傾向于將能源節約措施視為以涉及交通、分 配和生產制造的能源消耗為目標的措施。然而，近幾年中，由信息通 信設備和與網絡基礎設施相關的設備以及諸如計算機和服務器的電子 設備所消耗的能源的增加也得到了重視。因此，變得有必要在這種技 術領域中采取能源節約措施。
在這些設備中，關于諸如計算機和服務器的電子設備，它們通常 具有相對長的時間段不執行操作(稱為"待機狀態")。通過降低電 子設備處于待機狀態時的功耗，能夠降低這種電子設備的平均功耗， 并且因而對根據平均功耗所計算的二氧化碳排放的降低做出重大貢 獻。同時，關于信息通信設備，雖然已經將它們從模擬通信設備轉換 為數字通信設備，但是仍然需要將它們持續地維持在能夠執行數據通 信的狀態中。因此，和諸如計算機和服務器的電子設備不同，在信息 通信設備的情況中，存在這樣一種前提，即待機狀態是不可行的。艮口， 在信息通信設備的情況中，有必要降低正常操作狀態中的電能來降低
5平均功耗。
因此，只有從設備技術的角度來采取的技術(例如，由于電子組 件的更高集成和小型化所引起的操作電壓的降低)才是獲得信息通信 設備中所需要的電能的減少的主流技術。然而，由電子組件的小型化 而造成的降低操作電壓的效果已經到達了這樣一種水平，目卩，操作電 壓小于1伏特。由于操作電壓中的降低已經示出了減緩的趨勢，所以通 過更高集成的效果也已經示出了減緩的趨勢。因此，變得非常難以大 量地減低功耗。另外，隨著小型化已經發展到這樣一種水平，即，布
線的寬度變得小于90nm (納米)，漏電流已經變得非常大以至于不能 再被忽略了。因此，即使設備廠商已經對設備技術進行了他們自己的 硏究，但待機狀態中的功耗還在增加。
同時，也已經研究了從電路設計的角度來采取的能源節約措施。 例如，采用不使用時鐘的異步電路配置和方法來代替時鐘-同步電路配 置和方法可能是個好方法，其處于設計電子組件內所使用的電路配置 的主流。通過采用異步電路配置和方法，能夠降低功耗。這種技術旨 在通過降低正常操作中和待機狀態中的功耗來獲得降低平均功耗上的 效果。然而，由于還沒有充分升級用于其設計和校驗的開發工具，諸 如ASIC (專用集成電路)和FPGA (場可編程門陣列)的普通電子組件 的開發者沒有機會使用異步電路配置和方法。
現在，下文中參考圖l解釋了其中呼入業務容量改變的分組通信設 備的分組處理功能的配置示例。在這種配置中，首先與從輸入時鐘輸 入終端131所輸入的時鐘同步地將分組從分組輸入終端111輸入到分組 緩沖F-單元112。在緩沖F-單元112處累積分組。另外，將在分組緩沖F-單元112處所累積的分組輸出到要執行第一分組處理A的分組處理A-單 元113。在分組處理A-單元處對分組執行該處理A。另外，將在分組處 理A-單元113處完成處理A所得到的分組經由時鐘轉換D-單元114傳遞 到要執行第二分組處理B的分組處理B-單元115。在分組處理B-單元115中對分組執行該處理B。另外，將在分組處理B-單元115處完成處理B 所得到的分組經由時鐘轉換E-單元116傳遞到要執行第三分組處理C的 分組處理C-單元117。在分組處理C-單元117中對分組執行該處理C。另 外，將在分組處理C-單元117處完成處理C所得到的分組傳遞到分組緩 沖G-單元118，并且與從輸出時鐘輸入終端132所輸入的時鐘同步地從 分組輸出終端119輸出。另外，時鐘分配單元140從來自參考時鐘輸入 終端134的參考時鐘輸入生成具有在各構成塊中所需要的適當頻率的 時鐘l、 2和3。時鐘分配單元140將生成的時鐘供應到各構成塊。然而，在上述的配置中，輸入分組之間的間隔變大，使得呼入業 務容量降低。而且，即使當在分組處理A-單元、分組處理B-單元和分 組處理C-單元中沒有分組存在并且因而不需要分組處理操作時，也從 時鐘分配單元140持續地供應時鐘。由于即使當在任何分組處理單元中 都不需要分組處理時也持續地供應時鐘，所以每個單元都以不變的方 式來消耗電能。即，在上述配置中造成了稱為"待機功耗"的功耗。 因此，即使當業務很低時，也從未大量降低平均操作功耗，并且因此 不可能實現節能。為了解決這個問題，日本未審查專利申請2006-345278號(下文中 稱為"專利文件l")和日本未審查專利申請2004-274099號(下文中稱 為"專利文件2")公開了這樣一種技術，其中通過暫停時鐘信號的供 應來降低功耗。特別地，在專利文件l中的圖像處理電路中，基于圖像 數據中相應于用于最亮部分的值的最大值，暫停對不需要操作的觸發 器的操作時鐘的供應。另外，在專利文件2中，在串聯布置持續操作宏 和間歇操作宏的情況中，當檢測到了在某個時間段沒有從前級處的持 續操作宏輸出分組時，暫停對在后級處的間歇操作宏的時鐘供應。然而，當用時鐘信號操作的處理單元的級數很大時，上述技術不 能適當地操作。例如，在專利文件2的技術中監視輸出到某個處理單元 的分組。然而，如果一些處理數據保留在對其時鐘供應將被暫停的處理單元中，則不能處理該數據。因此，提出了這樣一種問題，即，減 少了數據處理的吞吐量。本發明的示例性目標是，在其中呼入業務容量改變的分組通信設 備中，在沒有吞吐量損失的情況下降低功耗。發明內容本發明的一個示例性方面是一種分組處理裝置，包括分組緩沖 單元，臨時保存分組數據；分組處理單元，對從分組緩沖單元輸出的 分組數據進行處理；時鐘供應單元，將時鐘信號供應到分組處理單元； 以及控制單元，基于分組緩沖單元中分組數據的累積量來對指示其間 在分組緩沖單元中沒有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間進行檢 測，并且根據緩沖空閑時間來對時鐘供應單元的操作狀態進行控制。另外，本發明的另一個示例性方面是一種計算機程序，包括基于分組緩沖單元中分組數據的累積量來對指示其間在分組緩沖單元內 沒有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間進行測量，所述分組緩沖單元被配置為臨時地存儲分組數據；以及根據緩沖空閑時間來對時鐘供 應單元的操作狀態進行控制，所述時鐘供應單元被配置為將定義分組 處理單元的處理的時鐘信號供應到分組處理單元，所述分組處理單元被配置為對從分組緩沖單元輸出的分組數據進行處理。另外，本發明的另一個示例性是一種時鐘控制方法，包括基于分組緩沖單元中分組數據的累積量來對指示其間在分組緩沖單元內沒 有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間進行測量，所述分組緩沖單元被配置為臨時地存儲分組數據；以及根據緩沖空閑時間來對時鐘供應 單元的操作狀態進行控制，所述時鐘供應單元被配置為將時鐘信號供 應到分組處理單元，所述分組處理單元被配置為對從分組緩沖單元輸 出的分組數據進行處理。8由于類似于這些的結構，本發明具有一種優良的示例性優點，艮P， 改變時鐘信號的供應操作，同時抑制分組數據的吞吐量的減小，使得 連續地處理輸入的分組數據，并且因此能夠降低裝置的功耗。
圖l是圖示了本發明涉及的分組通信設備的一個示例的功能框圖； 圖2是圖示了根據本發明第一示例性實施例的分組通信設備的一個示例的功能框圖；圖3是圖示了圖2中所公開的時鐘控制單元的配置的功能框圖； 圖4是圖示了根據本發明示例性實施例的分組通信設備中分組累積量和時鐘供應操作之間的關系的示例圖；以及圖5是圖示了圖2中所公開的時鐘控制單元的操作的流程圖。
具體實施方式
根據本發明示例性實施例的分組處理裝置的一個示例性方面是， 對其間呼入分組數據的累積量是"0"的時間進行測量，并且基于測量的時間來改變用于使分組處理單元操作的時鐘信號的供應操作。隨后，根據示例性實施例的分組處理裝置包括分組緩沖單元， 接受并且臨時地保存被劃分到預定義的處理單元中的分組數據的輸 入；分組處理單元，對從分組緩沖單元輸出的分組數據進行處理；以 及時鐘控制單元，將時鐘信號供應到分組處理單元，用于使分組處理 單元進行操作。分組處理裝置進一步包括緩沖空閑時間檢測單元，對分組緩沖單元中分組數據的累積量進行檢測，并且指示其間在分組 緩沖單元中沒有分組數據存在的時間。另外，時鐘控制單元基于在緩沖空閑時間檢測單元中所檢測的緩沖空閑時間來控制對分組處理單元 的時鐘信號的供應操作。上述時鐘控制單元以這樣的方式對時鐘信號的供應操作進行控 制，即，暫停對分組處理單元的時鐘信號的供應操作，或者將時鐘信號的頻率設置為較低值并且將時鐘信號供應到分組處理單元。根據上述分組處理裝置，在正常的操作中，首先將要處理的分組 數據輸入到分組緩沖并且在分組緩沖單元中累積該分組數據。隨后， 將分組數據從分組緩沖單元依次輸出到分組處理單元。隨后，基于供 應到分組處理單元的時鐘信號，在操作時間中在分組處理單元中對分 組數據進行處理。在上述處理期間，對上述分組緩沖單元中分組數據 的累積量進行檢測，并且對其間在分組緩沖單元中沒有分組數據存在 的時間進行測量。隨后，根據所測量的其間沒有分組數據存在的時間 來改變對上述分組處理單元的時鐘信號的供應操作。例如，可以暫停 時鐘信號的供應，或者可以繼續將時鐘信號供應到分組處理單元同時 將時鐘信號的頻率設置為較低值。以這種方式，根據呼入分組數據的輸入狀態來改變對分組處理單 元的時鐘信號的供應操作，使得沒有對數據處理造成影響。因此，暫 停時鐘信號的供應同時抑制了分組數據的吞吐量的減小，使得連續地 處理輸入的分組數據，并且因此能夠降低裝置的功耗。上述時鐘控制單元將在緩沖空閑時間檢測單元中所測量的緩沖空 閑時間與基于對分組數據進行處理的分組處理單元的數量來提前確定 的比較參考時間做比較，并且基于比較結果來控制對分組處理單元的 時鐘信號的供應操作。上述比較參考時間是其間所有分組處理單元中 對分組數據進行處理的時間，并且如果緩沖空閑時間大于比較參考時 間，則上述時鐘控制單元暫停對分組處理單元的時鐘信號的供應。將 上述緩沖空閑時間檢測單元配置為對這樣的狀況進行檢測，即，將分 組數據輸入到直到那個時刻才有分組存在于其中的分組緩沖單元。另 外，當對分組處理單元的時鐘信號的供應操作正被暫停時，將上述時 鐘控制單元配置為，當上述緩沖空閑時間檢測單元檢測到了分組數據 的輸入時，開始對分組處理單元的時鐘信號的供應操作。以這種方式，尤其是當其間在分組緩沖單元中完全不累積分組數 據的時間超過了分組處理單元的處理時間時，暫停對分組處理單元的 時鐘信號的供應。在這種情況中，由于在任何分組處理單元中都沒有 分組數據存在，所以能夠暫停時鐘信號的供應而不造成任何問題。因 此，能夠降低功耗。另外，當時鐘信號的供應正被暫停的同時將分組 數據輸入到分組緩沖單元，迅速恢復時鐘信號的供應，并且分組處理 單元準備好要操作。因此，能夠處理輸入的分組數據，并且能夠抑制 吞吐量的減小。下文中解釋了根據本發明示例性實施例的分組處理裝置的特定配 置和操作。注意，雖然在以下說明中解釋了其中將分組處理裝置圖示 為路由器或切換裝置的示例性實施例，但是分組處理裝置不限于那些 示例。[第一示例性實施例]下文中參考圖2到5解釋了本發明的第一示例性實施例。圖2是 圖示了分組通信設備的一個示例的功能框圖，并且圖3是圖示了時鐘 控制單元的配置的功能框圖。圖4是圖示了分組累積量和時鐘供應操 作之間的關系的示例圖。圖5是圖示了時鐘控制單元的操作的流程圖。[配置]圖2示出了是分組通信設備的一個示例的路由器或切換裝置的配 置，并且具體地是執行分組處理的分組通信設備的分組處理功能的配 置。如圖2中所示，諸如路由器和切換裝置的分組通信設備包括分 組輸入終端ll、分組緩沖F-單元21、分組處理A-單元13、時鐘轉換 D-單元14、分組處理B-單元15、時鐘轉換E-單元16、分組處理C-單 元17、分組緩沖G-單元16、分組輸出終端19、時鐘控制單元20、時 鐘分配單元40、輸入時鐘輸入終端31、輸出時鐘輸入終端32、傳輸時 間設置信息輸入終端33以及參考時鐘輸入終端34。分組通信設備進一步包括分組緩沖F-單元12 (分組緩沖單元)。分組緩沖F-單元12與從輸入時鐘輸入終端31所輸入的時鐘同步地接 受來自分組輸入終端11的被劃分到預定義的數據處理單元(下文中稱 為"分組")的分組數據的輸入，并且臨時地對其進行累積。分組緩 沖F-單元12按規則的時間間隔或者每當接受了分組的輸入時，將累積 量信號發送到時鐘控制單元20。累積量信號指示在分組緩沖F-單元21 內的分組累積量。注意，分組緩沖F-單元12的最大累積量等于或大于相應于經過路 徑傳送分組所需要的時間的分組量，該路徑是由分組處理A-單元13到 分組處理C-單元17來形成的。換言之，最大分組累積量在流逝下面的 時間時分組緩沖F-單元12能夠輸出的分組的最大數在該時間內在一 系列處理單元(包括分組處理單元13、 15和17，以及時鐘轉換單元 14和16)中對從分組緩沖F-單元12輸出的一個分組進行處理。注意， 該一系列處理單元是由位于分組緩沖F-單元12的后級的多個處理單元 形成的，并且要對那個分組進行處理。然而，分組緩沖F-單元的最大 累積量不限于上述量。分組緩沖F-單元12基于從時鐘分配單元40所供應的時鐘來將累 積的分組輸出到分組處理A-單元13。分組處理A-單元13與從時鐘控 制單元20所供應的時鐘A同步地對輸入的分組執行第一分組處理A。 分組處理A-單元13將對其完成了處理A的分組輸出到時鐘轉換D-單 元14。以這種方式，將對其完成了處理A的分組經由時鐘轉換D-單元 14輸出到分組處理B-單元15。分組處理B-單元15與從時鐘控制單元20所供應的時鐘B同步地 對輸入的分組執行第二分組處理B。分組處理B-單元15將對其完成了 處理B的分組輸出到時鐘轉換E-單元16。將對其完成了處理B的分組 經由時鐘轉換E-單元16輸出到分組處理C-單元17。12分組處理C-單元17與從時鐘控制單元20所供應的時鐘C同步地 對輸入的分組執行第三分組處理C。隨后，將在分組處理C-單元17中 對其完成了處理C的的分組輸出到分組緩沖G-單元18，并且分組緩沖 G-單元18與從輸出時鐘輸入終端32所輸入的時鐘同步地輸出來自分 組輸出終端19的分組。另外，時鐘分配單元40根據來自參考時鐘輸入終端34的參考時 鐘生成用于各個塊(諸如時鐘控制單元20)的具有適當頻率的時鐘l、 2和3。時鐘分配單元40將生成的時鐘供應到各個塊。特別地，如圖2 中所圖示的，時鐘分配單元40將時鐘l供應到分組緩沖F-單元12、時 鐘轉換D-單元14和時鐘控制單元20。時鐘分配單元40將時鐘2供應 到時鐘轉換D-單元14、時鐘轉換E-單元16和時鐘控制單元20。時鐘 分配單元40將時鐘3供應到時鐘轉換E-單元16、分組緩沖G-單元18 和時鐘控制單元20。雖然將時鐘頻率定義為三個時鐘，即，時鐘l、 2和3，用于簡化 說明，但是可以將多個時鐘頻率供應到每個構成塊。注意，時鐘分配 單元40將三個時鐘，g卩，時鐘1、 2和3，供應到時鐘控制單元20。 如稍后所解釋的，時鐘控制單元20基于各個輸入時鐘，將時鐘A、 B 和C分別地供應到分組處理A-單元13、分組處理B-單元15和分組處 理C-單元17。接下來，下文中參考圖3來解釋圖2中所公開的時鐘控制單元20 的詳細配置。如圖3中所示，時鐘控制單元20包括分組緩沖F-單元空閑狀態 時間測量單元21、傳輸時間登記寄存器22以及比較單元23。注意， 通過將某個計算機程序并入組成時鐘控制單元的算術單元，能夠實現 時鐘控制單元20的功能。g卩，通過并入某個(某些)計算機程序來構 成塊21到23。13如圖3中所示，時鐘控制單元20進一步包括時鐘A-門-單元24、 時鐘B-門-單元25以及時鐘C-門-單元26。門-單元24基于時鐘1的輸 入來輸出時鐘A。其它門單元25和26以類似的方式來操作。基于從比較單元23所輸出的門A-信號來確定門-單元24的操作狀 態。當門A-信號指示"門通"時，門-單元24進入這樣的狀態，艮P， 其不根據時鐘l輸出時鐘A。當門A-信號指示"門關"時，門-單元24 進入這樣的狀態，g卩，其根據時鐘1輸出時鐘A。其它門單元25和26 以類似的方式來操作。如以上說明明顯的是，門-單元24形成了將時鐘A供應到分組處 理A-單元13的時鐘供應單元。其它門單元25和26以類似的方式來操 作。也能夠將所有門單元24到26視作時鐘供應單元。注意，也可以 將門單元24到26認為是用于供應或不供應相應時鐘的切換裝置。如圖3中所示，分組緩沖F-單元空閑狀態時間測量單元21 (下文 中有時候稱為"緩沖空閑時間測量單元"或"緩沖空閑時間檢測單元") 接受從分組緩沖F-單元12發送的分組緩沖F-單元累積量信號(下文中 稱為"累積量信號")。緩沖空閑時間測量單元21基于接受的累積量 信號，對其間在分組緩沖F-單元中不累積分組(不存在累積的分組) 的時間進行測量。換言之，緩沖空閑時間測量單元21僅對其中在分組 緩沖F-單元中不累積分組的某個時間段進行檢測。緩沖空閑時間測量 單元21按規則的間隔或每當接收了上述累積量信號時，執行這種測量。 緩沖空閑時間測量單元21將測量的分組緩沖F-單元空閑狀態時間傳遞 到比較單元23。例如，緩沖空閑時間測量單元21對其間分組緩沖F-單元累積量(垂直軸)保持在"0"的時間(水平軸)進行測量，如在 時間"a"和時間"b"和"c"之間所示出的。當檢測到了這樣的狀況 時，即，在分組緩沖F-單元累積量是"0"(不存在累積的分組)的狀 態中至少一個分組被輸入到分組緩沖F-單元12，緩沖空閑時間測量單元21向比較單元23通知分組緩沖F-單元空閑狀態時間是"0"。這是 因為由于分組緩沖累積量不再是"0"，所以不能對分組緩沖F-單元空 閑狀態時間進行測量。傳輸時間登記寄存器22接收從傳輸時間設置信息輸入終端33輸 入的傳輸時間設置信息(比較參考時間)，并且存儲為傳輸時間。傳 輸時間登記寄存器22將存儲的傳輸時間信息輸出到比較單元23。注意， 在本發明的這個示例性實施例中，上述傳輸時間設置信息對應于這樣 的時間，g卩，通過將一個分組傳送通過分組處理A-單元13到分組處理 C-單元17來完成累積在上述分組緩沖F-單元12中并且從該分組緩沖 F-單元12輸出一個分組的處理所需要的時間。即，傳輸時間設置信息 指示在所有處理單元中對從分組緩沖F-單元12輸出的一個分組進行處 理的時間，該所有處理單元位于分組緩沖F-單元12的后級，并且要對 該分組進行處理(包括分組處理單元13、 15和17，以及時鐘轉換單元 14和16)。上述比較單元23將從緩沖空閑時間測量單元21輸出的分組緩沖 F-單元空閑狀態時間與從傳輸時間登記寄存器22輸出的傳輸時間做比 較。注意，每當從緩沖空閑時間測量單元21通知了測量結果時、或者 按規則的時間間隔，可以執行這種比較。當比較單元23的比較結果指 示分組緩沖F-單元空閑狀態時間如在或晚于圖4中的時間"b"的時間 段所示己經變得大于傳輸時間時，比較單元23以以下方式來操作。艮P， 比較單元23將所有處于"門通"狀態的時鐘門A-信號、時鐘門-B信 號和時鐘門C-信號分別輸出到時鐘A-門-單元24、時鐘B-門-單元25 和時鐘C-門-單元26。"門通"信號是用以控制各個門單元24、 25和 26使得它們暫停時鐘的輸出的控制信號。因此，接收到"門通"信號 的門單元24、 25和26暫停對它們各個分組處理單元13、 15和17的 時鐘輸出。另外，除了當上述比較結果指示分組緩沖F-單元空閑狀態時間大15于傳輸時間時，比較單元23輸出所有都處于"門關"狀態的時鐘門A-信號、時鐘門B-信號和時鐘門C-信號。"門關"信號是用以控制各 個門單元24、 25和26使得它們輸出時鐘的控制信號。因此，在處于或早于圖4中的時間"b"的時間段中(即使當累積 量是"0"時，其持續時間，g卩，分組緩沖F-單元空閑狀態時間(緩沖 空閑時間)還沒超過傳輸時間)、或者處于或晚于圖4中的時間"c" 的時間段中(當分組緩沖F-單元累積量不是"0"時)，比較單元23 (時鐘控制單元20)將時鐘信號持續地供應到分組處理單元13、 15和 17。當累積量是"O"并且其持續時間即分組緩沖F-單元空閑狀態時間 已經超過了傳輸時間時，比較單元23在該時間段期間暫停時鐘信號的 供應。以這種方法，改變時鐘控制單元20的時鐘供應操作。當將分組 輸入到分組緩沖F-單元12并且因而累積量不再是"0"時(當分組緩 沖F-單元空閑狀態時間變為"0"時)，比較單元23開始將時鐘信號 供應到分組處理單元13、 15和17。以這種方式，將時鐘控制單元20 的時鐘供應操作從不供應時鐘信號的狀態改變到供應時鐘信號的狀 態。注意，己經圖示了這樣的示例，其中當在比較單元23中其間分組 緩沖F-單元累積量是"0"的分組緩沖F-單元空閑狀態時間超過了傳輸 時間時，暫停了對各個分組處理單元13、 15和17的時鐘供應。然而， 其間暫停對分組處理單元13、 15和17的供應的時間不限于上述的時 間。另外，與分組緩沖F-單元空閑狀態時間做比較的傳輸時間不必限 于上述值。例如，可以以這樣的方式來改變時鐘供應操作，即，基于 上述分組緩沖F-單元空閑狀態時間，根據其它判決標準來暫停時鐘供 應。[操作]接下來，下文中參考圖4和圖5中所示出的流程圖來解釋上述分 組通信裝置的操作，尤其是時鐘控制單元20的操作。16首先，時鐘控制單元20將從分組緩沖F-單元12發送的累積量信 號接受在緩沖空閑時間測量單元21中(步驟S1)。隨后，當在分組緩 沖F-單元12內累積一個或多個呼入分組(步驟S2的"否"，在圖4 中時間"a"處或之前)時，緩沖空閑時間測量單元21清除分組緩沖 空閑狀態時間(設置為"0")(步驟S6)，并且保持處于將時鐘供應 到分組處理單元13、 15和17的狀態中(步驟S7) 。 B卩，由于分組緩 沖空閑狀態時間是"0"，所以比較單元23繼續將"門關"信號輸出 到各個門單元24、 25和26，這些各個時鐘門單元24、 25和26繼續將 時鐘信號供應到各個分組處理單元B、 15和17，并且在分組處理單元 等中對分組緩沖F-單元12中所累積的一個或多個分組進行處理。此后，當緩沖空閑時間測量單元21檢測到來自分組緩沖F-單元 12的累積量信號是"0"時，即，沒有累積分組(步驟S1，步驟S2的 "是"，圖4中的時間"a"處或之后)，對其間分組累積量是"0" 的分組緩沖空閑狀態時間進行測量(步驟S3，緩沖空閑時間測量步驟)。 隨后，在比較單元23中將測量的分組緩沖空閑狀態時間與傳輸時間登 記寄存器中所登記的傳輸時間做比較(步驟S4)。在這個時候，如果 分組緩沖空閑狀態時間還沒有超過傳輸時間(步驟S4的"否"，圖4 中的時間"b"之前)，則比較單元23將"門關"信號繼續輸出到各 個時鐘門單元24、 25和26。以這種方法，將時鐘信號從這些時鐘門單 元24、 25和26繼續供應到各個分組處理單元13、 15和17 (步驟S7)， 并且在分組處理單元等中對分組緩沖F-單元12中所累積的一個或多個 分組進行處理。此后，每當從分組緩沖F-單元12接收到了累積量信號時，都重復 上述處理。隨后，當累積量時間是"0"的狀態已經繼續了某個時間段 時，在比較單元23中通過比較檢測緩沖空閑時間測量單元21中所測 量的分組緩沖F-單元空閑狀態時間已經超過了傳輸時間(步驟S4的 "是"，圖4中時間"b")。隨后，比較單元23將"門通"信號輸17出到各個時鐘門單元24、 25和26。以這種方法，暫停了從這些時鐘門 單元24、 25和26到各個分組處理單元13、 15和17的時鐘信號的供 應(步驟S5，時鐘供應操作改變步驟)。隨后，如上所述，只要在緩 沖空閑時間測量單元21中所測量的分組緩沖F-單元空閑狀態時間大于 傳輸時間(圖4中從時間"b"到時間"c")，就繼續上述時鐘信號 供應的暫停。此后，當將分組數據輸入到分組緩沖F-單元12并因而緩沖空閑時 間測量單元21檢測到來自分組緩沖F-單元12的累積量信號從"0"改 變到"0"之外的值時，g卩，再次累積一個或多個分組(步驟S1，步驟 S2的"否"，緩沖空閑時間測量步驟，圖4中時間"c"處或之后)， 清除緩沖空閑狀態時間(設置為"0")(步驟S6)，并且恢復對分組 處理單元13、 15和17的時鐘供應(步驟S7,時鐘供應操作改變步驟)。 即，由于緩沖空閑狀態時間變為"0"，所以比較單元23將"門關" 信號輸出到各個門單元24、 25和26。以這種方式，這些門單元24、 25和26進入了這樣的狀態，S卩，它們將時鐘信號繼續供應到各個分組 處理單元13、 15和17。隨后，在分組處理單元等中對分組緩沖F-單元 12中所累積的一個或多個分組進行處理。如上所已經描述的，根據本發明的該示例性實施例，對其間在分 組緩沖F-單元12中沒有分組數據存在的時間進行測量，并且根據所測 量的其間沒有分組數據存在的時間來改變對分組處理單元13、 15和17的時鐘信號的供應操作。例如，當其間不累積分組數據的時間超過了 用于一個分組的一系列處理所需要的時間時，即超過了傳輸時間時， 暫停時鐘信號的供應。以這種方法，僅當沒有累積要處理的分組時， 才暫停對分組處理單元的時鐘信號的供應。因此，能夠降低功耗，而 對吞吐量不造成任何影響。同時，當在分組緩沖F-單元12中累積了分 組數據時，恢復時鐘信號的供應。因此，能夠迅速地恢復對該分組數 據的處理，并且能夠抑制吞吐量的減小。18注意，在以上描述中圖示了這樣的示例，其中當在分組緩沖F-單元12中沒有分組存在的狀態超過了確定的時間(傳輸時間)時，暫停 對分組處理單元等的時鐘信號的供應。這種情況中，時鐘控制單元20 可以將供應的時鐘的頻率設置在較低值，并且將具有降低的頻率的時 鐘信號供應到分組處理單元等，而不是完全停止時鐘信號的供應。甚 至用這種配置，當分組緩沖F-單元12中不存在要處理的分組時，也能 夠減低在時鐘供應操作中所涉及的功耗。另外，雖然將三個分組處理單元和兩個時鐘轉換單元的情況示作 分組處理單元的一個示例，如以上描述中圖2所示，該分組處理單元 位于分組緩沖F-單元12的后級并且用于對分組數據進行處理，但是不 限于那種配置。可以將N個分組處理單元和(N-l)個時鐘轉換單元 (N=l， 2， 3，...)布置在分組緩沖F-單元12的后級。另外，可以布 置任意其它數量的分組處理單元。能夠將根據本發明示例性實施例的分組處理裝置應用于其中將分 組數據的輸入置于待機狀態的分組處理裝置(諸如，路由器和切換裝置)。盡管參考本發明的示例性實施例已經具體示出并且描述了本發 明，但本發明不限于這些實施例。本領域普通技術人員將理解，在不 背離權利要求所定義的本發明的精神和范圍的情況下，可以在其中做 出形式上和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種分組處理裝置，包括分組緩沖單元，臨時地保存分組數據；分組處理單元，對從所述分組緩沖單元輸出的分組數據進行處理；時鐘供應單元，將時鐘信號供應到所述分組處理單元；以及控制單元，基于所述分組緩沖單元中所述分組數據的累積量來檢測指示其間在所述分組緩沖單元中沒有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間，并且根據所述緩沖空閑時間來對所述時鐘供應單元的操作狀態進行控制。
2. 根據權利要求l所述的分組處理裝置，其中，所述控制單元對 所述時鐘供應單元的操作狀態進行控制，使得根據所述緩沖空閑時間 暫停所述時鐘信號的供應操作。
3. 根據權利要求l所述的分組處理裝置，其中，所述控制單元對所述時鐘供應單元的操作狀態進行控制，使得根據所述緩沖空閑時間 將具有相對較低值的頻率的時鐘信號供應到所述分組處理單元。
4. 根據權利要求l所述的分組處理裝置，其中，所述控制單元包括緩沖空閑時間檢測單元，對所述緩沖空閑時間進行檢測； 比較單元，將所述緩沖空閑時間與比較參考時間做比較，并且基于所述比較結果對所述時鐘供應單元的所述操作狀態進行控制，所述比較參考時間提前被確定。
5. 根據權利要求4所述的分組處理裝置，其中，所述比較參考時 間是在所述分組處理單元中對所述分組數據進行處理所需要的時間。
6. 根據權利要求5所述的分組處理裝置，其中，所述比較單元對所述時鐘供應單元的所述操作狀態進行控制，使得當所述緩沖空閑時 間比所述比較參考時間長時，暫停所述時鐘信號的供應。
7. 根據權利要求l所述的分組處理裝置，其中，所述控制單元對 所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中存在所述 分組數據的狀態改變為在所述分組緩沖單元中沒有分組數據存在的狀 態時，暫停所述時鐘信號的供應操作。
8. 根據權利要求7所述的分組處理裝置，其中，所述控制單元對 所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中沒有分組 數據存在的狀態改變為在所述分組緩沖單元中存在所述分組數據的狀 態時，開始所述時鐘信號的供應操作。
9. 一種存儲在分組處理裝置中的計算機程序，所述計算機程序包括基于分組緩沖單元中分組數據的累積量來對指示其間在所述分組 緩沖單元中沒有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間進行測量，所述分組緩沖單元被配置為臨時地保存所述分組數據；以及根據所述緩沖空閑時間來對時鐘供應單元的操作狀態進行控制， 所述時鐘供應單元被配置為將時鐘信號供應到所述分組處理單元，所 述分組處理單元被配置為對從所述分組緩沖單元輸出的所述分組數據 進行處理。
10. 根據權利要求9所述的計算機程序，進一步包括對所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中存在所述分組數據 的狀態改變為在所述分組緩沖單元中沒有分組數據存在的狀態時，暫 停所述時鐘信號的供應操作。
11. 根據權利要求10所述的計算機程序，進一步包括對所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中沒有分組數據存在的狀態改變為在所述分組緩沖單元中存在所述分組數據的狀態時， 開始所述時鐘信號的供應操作。
12. —種時鐘控制方法，包括基于在分組緩沖單元中分組數據的累積量來對指示其間在所述分 組緩沖單元內沒有分組數據存在的時間的緩沖空閑時間進行測量，所 述分組緩沖單元被配置為臨時地存儲所述分組數據；以及根據所述緩沖空閑時間來對時鐘供應單元的操作狀態進行控制， 所述時鐘供應單元被配置為將時鐘信號供應到所述分組處理單元，所 述分組處理單元被配置為對從所述分組緩沖單元輸出的所述分組數據 進行處理。
13. 根據權利要求12所述的時鐘控制方法，進一步包括對所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中存在所述分組 數據的狀態改變為在所述分組緩沖單元中沒有分組數據存在的狀態 時，暫停所述時鐘信號的供應操作。
14. 根據權利要求13所述的時鐘控制方法，進一步包括對所述時鐘供應單元進行控制，使得當在所述分組緩沖單元中沒有分組數據 存在的狀態改變為在所述分組緩沖單元中存在所述分組數據的狀態 時，開始所述時鐘信號的供應操作。
全文摘要
一種分組處理裝置，包括分組緩沖單元，臨時地保存分組數據；分組處理單元，對從分組緩沖單元輸出的分組數據進行處理；時鐘供應單元，將時鐘信號供應到分組處理單元；以及控制單元，基于在分組緩沖單元中分組數據的累積量來檢測緩沖空閑時間，其指示其間在分組緩沖單元中沒有分組數據存在的時間，并且根據該緩沖空閑時間來對時鐘供應單元的操作狀態進行控制。
文檔編號H04L12/56GK101567850SQ20091013217
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月23日 優先權日2008年4月23日
發明者久松秀則 申請人:日本電氣株式會社