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DE60305817T2 - System und Verfahren zur Optimierung von Stromverbrauch in einer mobilen Umgebung - Google Patents

System und Verfahren zur Optimierung von Stromverbrauch in einer mobilen Umgebung Download PDF

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DE60305817T2
DE60305817T2 DE60305817T DE60305817T DE60305817T2 DE 60305817 T2 DE60305817 T2 DE 60305817T2 DE 60305817 T DE60305817 T DE 60305817T DE 60305817 T DE60305817 T DE 60305817T DE 60305817 T2 DE60305817 T2 DE 60305817T2
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phy
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Broadcom Corp
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen ein System und ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs in einer mobilen Umgebung (zum Beispiel ein mobiles Kommunikationssystem).
  • Digitale Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetze, die über Kupferkabel und Glasfaserkabel laufen, werden in vielen Netzwerkkommunikationsanwendungen verwendet. Ethernet und Fiber Channel sind zwei Kommunikationsprotokolle, die in hohem Maße verwendet werden und die sich als Antwort auf den steigenden Bedarf nach höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten und höherer Bandbreite in Kommunikationssystemen immer weiter entwickeln. In dem Maße, in dem solche Datenübertragungsgeschwindigkeits- und Bandbreitenanforderungen immer weiter steigen, werden Gigabit Ethernet Übertragungsraten entwickelt und in Hochleistungsnetzwerken implementiert. Solche Gigabit Ethernet Übertragungen stellen eine höhere Performanz für viele Geschäftsanwendungen bereit, während sie die Abwärtskompatibilität mit bestehenden Ethernet-Netzwerken aufrechterhalten.
  • Das Open Systems Interconnection bzw. OSI-Modell (ISO Standard) wurde entwickelt, um eine Standardisierung für das Verknüpfen von heterogenen Computer- und Kommunikationssystemen festzulegen. Dieses Modell beschreibt den Fluss von Informationen von einer Software-Anwendung eines ersten Computersystems zu einer Software-Anwendung eines zweiten Computersystems durch ein Netzwerkmedium.
  • Das OSI-Modell weist sieben unterschiedliche Funktionsschichten auf, die die Schicht 7, eine Anwendungsschicht, die Schicht 6, eine Darstellungsschicht, die Schicht 5, eine Sitzungsschicht, die Schicht 4, eine Transportschicht, die Schicht 3, eine Vermittlungsschicht bzw. Netzwerkschicht, die Schicht 2, eine Leitungsschicht, und die Schicht 1, eine physikalische Schicht umfassen. Es ist bedeutend, dass jede OSI-Schicht bestimmte Aufgaben beschreibt, die notwendig sind, um den Transfer von Informationen durch miteinander verbundene Schichten und schließlich durch das Netz zu ermögli chen. Ungeachtet dessen beschreibt das OSI-Modell keine bestimmte Implementierung der verschiedenen Schichten.
  • Die OSI-Schichten 1 bis 4 wickeln im Allgemeinen die Netzsteuerung, die Datenübertragung und den Empfang ab. Die Schichten 5 bis 7 handhaben Anwendungsangelegenheiten. Die speziellen Funktionen jeder Schicht können in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Protokoll und Schnittstellenanforderungen oder Spezifikationen, die für die Implementierung einer speziellen Schicht notwendig sind, variieren. Zum Beispiel kann das Ethernet-Protokoll eine Kollisionserkennung und eine Übertragungsmediumsüberprüfung in der physikalischen Schicht bereitstellen. Die Schicht 1, die physikalische Schicht (alternativ als "PHY" bezeichnet) ist verantwortlich für die Handhabung aller elektrischen, optischen, optoelektrischen und mechanischen Anforderungen an der Schnittstelle zu den Kommunikationsmedien. Bemerkenswerterweise kann die physikalische Schicht den Transfer von elektrischen Signalen ermöglichen, die einen Informations-Bitstrom repräsentieren. Die physikalische Schicht kann auch solche Dienste wie das Codieren, Decodieren, die Synchronisierung, die Taktdatenwiederherstellung und die Übertragung und den Empfang von Bitströmen bereitstellen. Bei Anwendungen mit hoher Bandbreite, die Übertragungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von Gigabit aufweisen, können elektrische, optische und/oder elektrooptische Hochgeschwindigkeits-Transceiver verwendet werden, um diese Schicht zu implementieren.
  • Geschürt von der Einbeziehung von Gigabit Ethernet Controllern (wobei das Gigabit Ethernet alternativ als "GbE" bezeichnet wird) in Desktop-PCs (PCs als Tischgeräte), sind die Gigabit Ethernet Verbindungen dramatisch angewachsen. Es wird in Betracht gezogen, dass solch ein Übergang auf GbE wenigstens teilweise durch die Verfügbarkeit von Einzelchip-GbE-Controllern vorangetrieben wird, die etwa den gleichen Preis wie existierende Fast Ethernet Controller (d.h., 100 Megabit/Sekunde (Mbps) Ethernet Übertragung) aufweisen.
  • Die WO 02/28019 und die US 5805597 offenbaren Fast Ethernet Controller und Gigabit Ethernet Controller, die einen niedrigen Energiemodus bzw. einen Modus mit niedriger Leistung bereitstellen, wenn nur eine begrenzte Kommunikation auftritt.
  • Im Allgemeinen bieten die durchschnittlichen mobilen PCs nicht die gleiche GbE-Konnektivität, die von Desktop-PCs bereitgestellt wird, und zwar aufgrund der hohen Verlustleistung, der übermäßigen Wärmeerzeugung und des fehlenden Power Managements, das mit den im Augenblick verfügbaren GbE-Controllern assoziiert ist. Aber die Entwicklung von wirtschaftlichen GbE-Controllern mit hohem Wirkungsgrad kann die Einführung einer solchen GbE-Technologie in mobilen PCs erleichtern und zu dem gesamten Lieferungswachstum an Gigabit Ethernet sowohl in mobilen PCs als auch in Desktop-PCs beitragen.
  • Es ist wünschenswert, die Aufnahme von GbE auf dem Markt dadurch zu erweitern, dass die Systemkosten herabgesetzt werden und die Performanz und die Zuverlässigkeit von GbE-Controllern gesteigert werden, wobei einige Schlüsselfaktoren zur Bestimmung der Zuverlässigkeit die thermische Dissipation und das Paketdesign sind. Es ist außerdem wünschenswert, den Übergang von mobilen PCs (zusammen mit den Desktop-PCs) auf Gigabit Ethernet zu ermöglichen, indem die Leistungsverlustgrade verringert werden.
  • Weitere Beschränkungen und Nachteile der herkömmlichen und traditionellen Lösungswege werden den Fachleuten auf diesem Gebiet durch den Vergleich solcher Systeme mit der vorliegenden Erfindung ersichtlich werden, wie diese in dem restlichen Teil der vorliegenden Anmeldung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert ist.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen ein System und ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs, wie diese in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 14 spezifiziert sind. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs in einer mobilen Umgebung (zum Beispiel ein mobiles Kommunikationssystem). In einem Ausführungsbeispiel wird in Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung eine Zuverlässigkeit aufweist, die viermal größer als die der konkurrierenden Lösungen ist. Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können jeden Aspekt der Erfah rung von PC-Endbenutzern verbessern, indem sie eine höhere Vernetzungsperformanz, eine längere Akkubetriebsdauer, eine höhere Zuverlässigkeit und niedrigere Kosten liefern.
  • Diese und weitere Vorteile, Ausführungsformen und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie auch Einzelheiten eines veranschaulichten Ausführungsbeispiels davon werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Zeichnungen besser verständlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Blockdiagramms einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Blockdiagramms einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die der Vorrichtung von 1 ähnlich ist und die mit einem Host-Chipsatz kommuniziert;
  • 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Blockdiagramms einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die der Vorrichtung von 1 ähnlich ist und sich in einem Ruhezustand (Power-Down-Modus) befindet;
  • 4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagramms auf hoher Ebene, das ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zur Optimierung des Stromverbrauchs veranschaulicht; und
  • die 5A, 5B, 5C und 5D veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel eines detaillierten Ablaufdiagramms, das ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zur Optimierung des Stromverbrauchs veranschaulicht.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs in einer Netzwerkumgebung (zum Beispiel eine mobile Netzwerkumgebung). Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können die Erfahrung des PC-Endbenutzers verbessern, indem sie eine hohe Vernetzungsperformanz, eine verlängerte Akkubetriebsdauer, das Bereitstellen einer hohen Zuverlässigkeit und niedrige Kosten liefern. Solche beispielhaften Ausführungsbeispiele können den Stromverbrauch in dem PC bei manchen Anwendungen auf etwa 900 mW reduzieren, was etwa die Hälfte des Stroms ist, der von im Augenblick zur Verfügung stehenden Lösungen verbraucht wird. Eine solche Stromreduzierung kann beispielhafte GbE-Controller bereitstellen, die eine bis zu etwa viermal größere Zuverlässigkeit als im Augenblick zur Verfügung stehende Controller aufweisen. Genauer gesagt ermöglichen beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung den Wechsel von PCs (zum Beispiel mobile PCs oder Laptop-PCs) zu Gigabit Ethernet, indem der äquivalente Leistungsverlust auf Grade reduziert wird, die sogar noch niedriger sind als diejenigen, die mit bekannten 10/100 Fast Ethernet Lösungen assoziiert sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie mit einem Treiber oder einem Controller (zum Beispiel einem 32 Bit PCI-Controller, der in mobilen Anwendungen über einen PCI-Bus verwendet wird) kommunizieren kann. Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung verringert den Stromverbrauch in einigen Anwendungen auf etwa 900 mW. Im Falle eines Betriebs unter den gleichen Bedingungen kann ein solches beispielhaftes Ausführungsbeispiel des Controllers etwa 40% weniger Strom als im Augenblick zur Verfügung stehende 10/100 Fast Ethernet Lösungen und etwa 50% weniger Strom als im Augenblick zur Verfügung stehende Gigabit Lösungen verbrauchen, die bei 1000 Mbps laufen. Außerdem fragen die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die Performanzanforderungen der mobilen PCs ab und reduzieren die Leistungspegel auf intelligente Weise und automatisch. Dies kann zu einer dramatischen Verlängerung der PC-Akkubetriebsdauer führen. Außerdem ermöglicht der niedrigere Gesamtstromverbrauch eine bessere thermische Performanz – ein Schlüsselfaktor bei dem Design von mobilen PCs. Des Weiteren können beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Lösung für eine Anwendung mit einem Gigabit Ethernet Einzel chip-LAN-Adapter (alternativ als "NIC" (Network Interface Card) bezeichnet) und -LANs mit hohem Verkehrsaufkommen auf einer Hauptplatine (alternativ als "LOM" (LANs on Motherboard) bezeichnet) bereitstellen. Es wird auch in Erwägung gezogen, dass die Vorrichtung Schnittstellen für mobile Anwendungen wie etwa PCI v2.2, MiniPCI und CardBus Formfaktoren bereitstellen kann.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie mit einem Treiber oder einem Controller kommunizieren kann (zum Beispiel einem 32 Bit PCI-Controller, der in Desktop-PCs und Arbeitsplatzrechnern verwendet wird). Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können gegenüber augenblicklichen 10/100 Ethernet Verbindungen, die in alltäglichen Geschäftsanwendungen verwendet werden, eine Performanzverbesserung von bis zu etwa 341 bereitstellen, während sie die Zeit zur Durchführung von Routinewartungsoperationen um bis zu zwei Drittel reduzieren.
  • Es wird auch in Betracht gezogen, dass ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung so ausgelegt ist, dass es sowohl in mobilen Anwendungen als auch in Desktop-Anwendungen verwendet werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung so ausgelegt, dass sie sowohl mit mobilen PC-Anwendungen als auch mit Desktop-Anwendungen verwendet werden kann.
  • Ein Merkmal eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung betrifft das effiziente Power Management. Derartige beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind so ausgelegt, dass sie einen oder mehrere Energiezustände der Vorrichtung unterstützen können (d.h. niedrigere Energiemodi), die von dem Benutzer nicht erfassbar sind, die die Power Management Zustände D0, D1, D2, D3 heiß (stromführend) und D3 kalt (stromlos) einschließen. Zum Beispiel kann sich die Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel in dem Sperrzustand befinden, obwohl sich das größere System (d.h. zum Beispiel der mobile PC) in einem Betriebszustand befindet. Es wird in Betracht gezogen, dass ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Implementierung eines oder mehrerer Power Management Zustände allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der Vorrichtungsenergiezustände umfassen kann.
  • Es sollte klar sein, dass die Begriffe erster, ganz ein bzw. vollständig eingeschaltet, zweiter, stationärer, dritter, Reise-, vierter und niedrigere Energie bzw. geringere Leistung Bezeichnungen sind, die nur zu Diskussionszwecken verwendet werden. Diese Begriffe sind zugeordnet, um zwischen unterschiedlichen Energiemodi und -zuständen unterscheiden zu können und beschränken ansonsten die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in keinster Weise.
  • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 10 bezeichnet wird. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 10 wenigstens eine PHY 12 (zum Beispiel eine 10/100/1000 Base-T PHY) und einen Medienzugangs-Controller 14 (alternativ als "MAC" bezeichnet), (zum Beispiel ein 10/100/1000 Base-T MAC). In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die physikalische Schicht bzw. PHY 12 eine Einzelchip-Mehrfach-Teilschicht-PHY (alternativ als "PHY", "Gigabit PHY" oder GPHY" bezeichnet), obwohl andere Vorrichtungen und Ausführungsbeispiele in Betracht gezogen werden. In einem Ausführungsbeispiel ist die PHY 12 vollständig kompatibel mit wenigstens dem IEEE 802.3 Standard für die Autonegotiation der Geschwindigkeit, während der MAC 14 zum Beispiel ein MAC ist, der mit dem IEEE 802.3 mit dreifacher Geschwindigkeit konform ist.
  • In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der MAC 14 mit der PHY 12 durch wenigstens eine Verbindung oder eine Schnittstelle 13 gekoppelt und mit dieser verbunden. Im Allgemeinen umfasst der MAC 14 wenigstens eine Teilschicht einer Leitungssteuerungsschicht, die die physikalische Verbindung mit einem Netzwerk mit mehreren Systemen der höheren Schichten gemeinsam benutzt. Die Einzelchip-Mehrfach-Teilschicht-PHY 12 kann durch eine Übertragungs- und Empfangsschnittstelle oder -verbindung 17 an einem Gigabit-Netzwerk (nicht gezeigt) angeschlossen sein. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Übertragungs- und Empfangsschnittstelle 17 jeweils serielle 1 Gigabit Übertragungs- und Empfangsschnittstellen 16 und 18. Der MAC 14 kommuniziert mit einer PCI-Vorrichtung bzw. einem PCI-Controller 21 unter Verwendung eines PCI-Busses oder einer PCI-Schnittstelle 20. Andere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung werden in Betracht gezogen, die zusätzlich zu der PHY 12 und dem MAC 14 wenigstens einen Prozessor, einen PLL, einen Speicher, eine Speichersteuerung, einen Pufferspeicher und eine PCI umfassen können. Des Weiteren wird in Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung eine Gigabit Ethernet Einzelchip-NIC oder -LOM-Lösung umfassen kann.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass Kommunikationsvorrichtungen zu jeder gewissen Zeit in einem einer Vielzahl von möglichen Energiemodi betrieben werden oder existieren können. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden vier beispielhafte Energiemodi diskutiert, obwohl andere oder eine unterschiedliche Anzahl von Modi in Betracht kommen. In einem ersten oder vollständig eingeschalteten Modus bzw. Ganz-ein-Modus überträgt und/oder empfängt die Kommunikationsvorrichtung einen hohen Betrag an Datenverkehr, wozu ein großer Betrag an Bandbreite benötigt wird (zum Beispiel 1000 Base-T, was eine Gigabit-Übertragung von 1000 Mbps bedeutet).
  • Es existiert ein zweiter oder stationärer Energiemodus, in dem die Vorrichtung zwar eine Verbindung erzielt hat, aber das System zum Beispiel mit Gleichstrom oder Batteriestrom betrieben wird. Ein dritter Modus oder Reisemodus existiert, der keine Verbindung umfasst, und das System wird mit Gleichstrom betrieben. Es existiert ein vierter Energiemodus bzw. niedriger Energiemodus, in dem sich das System in einem Schlafzustand oder in einem Stromsparzustand befindet und keine Benutzung möglich ist. Die Kommunikationsvorrichtung tritt in einen Zustand mit niedriger Energie ein.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft die Ermittlung wenigstens eines Energiemodus aus einer Vielzahl von möglichen Modi, in dem eine Kommunikationsvorrichtung betrieben wird. Ein Power Management Merkmal wird im Ansprechen auf einen solchen ermittelten Energiemodus implementiert, wodurch der Stromverbrauch der Kommunikationsvorrichtung optimiert wird. In einem Ausführungsbeispiel wird ein Power Management Zustand aus einer Vielzahl von möglichen Power Management Zuständen ausgewählt, um die Kommunikationsvorrichtung zu betreiben, wodurch der Stromverbrauch der Vorrichtung optimiert wird. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 10 wenigstens eines aus einem Betrag an Verkehr, dem Vorhandensein einer Verbindung (d.h., Übertragungs-/Empfangsschnittstelle), dem Nichtvorhandensein von Wechselstrom und/oder dem Energiezustand des PCs ermitteln und kann bestimmen, in welchen Power Management Zustand die Vorrichtung und/oder das Kommunikationssystem versetzt bzw. in welchem diese betrieben werden sollen.
  • 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 100 bezeichnet wird. Die Vorrichtung 100, die der Vorrichtung 10 ähnlich ist, die vorher diskutiert worden ist, ist so ausgelegt, dass sie wenigstens den Kommunikationsverkehr, den Wechselstrom oder eine Kombination aus beiden einer Kommunikationsvorrichtung (zum Beispiel eines mobilen PCs oder eines Desktop-PCs) überwachen kann und dann feststellen kann, in welchen Zustand aus einer Vielzahl von möglichen Zuständen die Kommunikationsvorrichtung versetzt bzw. in welchem dieser Zustände diese betrieben werden sollte, um den Stromverbrauch zu optimieren. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 100 zum Beispiel wenigstens eine PHY 112 und einen MAC 114 (eine CPU 130 (Zentraleinheit) ist ebenfalls veranschaulicht). In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die physikalische Schicht oder PHY 12 eine Einzelchip-Mehrfach-Teilschicht-PHY, obwohl andere Schnittstellen und Ausführungsbeispiele in Betracht kommen.
  • In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der MAC 114 durch wenigstens eine Schnittstelle 113 mit der PHY 112 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Einzelchip-Mehrfach-Teilschicht-PHY 112 an einem Gigabit-Netzwerk (nicht gezeigt) über eine Übertragungs- und Empfangsschnittstelle (oder -verbindung) 117 angeschlossen. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Übertragungs- und Empfangsschnittstelle 117 jeweils serielle 1 Gigabit Übertragungs- und Empfangsschnittstellen 116 und 118. Des Weiteren kommuniziert der MAC 114 mit einem Host-Chipsatz 132, der wenigstens den Host-Prozessor 134 aufweist, wobei ein PCI-Bus oder eine PCI-Schnittstelle 120 verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel ist der Host-Prozessor 134 der PCI-Treiber.
  • Es kommt in Betracht, dass der Host-Chipsatz 132 zusätzlich zu der Kommunikation mit der Vorrichtung 100 auch mit einem oder mehreren Kommunikationsvorrichtungen oder Typen (die zahlenmäßig von 1 bis n reichen) kommunizieren kann. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Host-Chipsatz 132 so gezeigt, dass er mit einer anderen Kommunikationsvorrichtung des Typs 1, die allgemein mit 136 bezeichnet ist (zum Beispiel eine Netzwerkkommunikationsvorrichtung), unter Verwendung der Schnittstelle 140 gekoppelt ist und mit dieser kommuniziert, und mit einer weiteren Kommunikationsvorrichtung des Typs n, die allgemein mit 138 bezeichnet ist (zum Beispiel einem 56k Modem), unter Verwendung der Schnittstelle 142 gekoppelt ist und mit dieser kommuniziert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung 100 so ausgelegt, dass sie erfassen kann, dass die Kommunikationsvorrichtung einen hohen Betrag an Datenverkehr überträgt, wozu ein großer Betrag an Bandbreite benötigt wird (zum Beispiel 1000 Base-T, das einer Gigabit-Übertragung von 1000 Mbps entspricht). Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung betreibt die Kommunikationsvorrichtung in einem ersten oder vollständig eingeschalteten Power Management Zustand, wobei der MAC zum Beispiel mit 62,5 mHz betrieben wird, wobei die Frequenz dazu verwendet wird, eine solche hohe Bandbreite zu unterstützen. Typischerweise verbraucht die Kommunikationsvorrichtung in solch einem vollständig eingeschalteten Power Management Zustand etwa 900 mW an Strom.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist außerdem so ausgelegt, dass es einen zweiten oder stationären Energiemodus aus einer Vielzahl von möglichen Energiemodi ermitteln kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 so ausgelegt, dass sie wenigstens das Nichtvorhandensein von Wechselstrom erfassen kann (d.h., das System wird mit Gleichstrom betrieben) und/oder dass die Vorrichtung eine Verbindung 117 erzielt hat. Die Vorrichtung 100 wählt den zweiten oder stationären Power Management Zustand aus der Vielzahl von möglichen Power Management Zuständen aus, wobei zum Beispiel das Polling (zyklisches Abfragen) verwendet wird. Mit anderen Worten, die Vorrichtung 100 erfasst das Nichtvorhandensein von Wechselstrom und betreibt die Kommunikationsvorrichtung automatisch in dem zweiten Power Management Zustand, wobei dazu zum Beispiel das Polling verwendet wird.
  • Genauer gesagt konfiguriert die Vorrichtung bei der Ermittlung des Nichtvorhandenseins von Wechselstrom (d.h. wenn sie erfasst, dass das Kom munikationssystem mit einer Batterie bzw. einem Akku läuft) die GPHY 112 so, dass diese eine Autonegotiation bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit, zum Beispiel etwa 10 Base-T oder 10 Megabit/Sekunde (etwa 100 mal langsamer als der vollständig eingeschaltete Management-Zustand), startet/neu startet. Die Vorrichtung setzt den erneuten Start der Autonegotiation fort, wobei die bekannt gegebenen Fähigkeiten für jeden Neustart inkrementiert werden, bis das Vorhandensein einer Verbindung erfasst wird. Wenn die Vorrichtung 100 das Vorhandensein einer Verbindung bei einer Geschwindigkeit von 10 Base-T erfasst, ändert die Vorrichtung die Kerntaktrate (d.h., den Kerntakt des MAC) oder verlangsamt diese, um den gewünschten niedrigen Energiemodus zu erhalten. In einem Ausführungsbeispiel konfiguriert die Vorrichtung das Taktsteuerungsregister, um den Kerntakt zum Beispiel auf 6,25 mHz herunter zu verlangsamen, was etwa ein Zehntel der Verarbeitungsgeschwindigkeit ist, die während des ersten Power Management Zustands benötigt wird. In wenigstens einem anderen Ausführungsbeispiel ermittelt die Vorrichtung den Betrag an Datenverkehr und bemisst den Strom in Übereinstimmung mit oder unter Bezugnahme auf den Betrag an Datenverkehr. In diesem zweiten Power Management Zustand konsumiert die Vorrichtung etwa 165 mW an Strom, was einer Stromersparnis von etwa 80% im Vergleich zu dem vollständig eingeschalteten Power Management Zustand entspricht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist außerdem so ausgelegt, dass es einen dritten Modus oder Reisemodus aus einer Vielzahl von möglichen Energiemodi ermitteln kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 so ausgelegt, dass sie wenigstens das Nichtvorhandensein von Datenverkehr auf der Verbindung ermitteln kann (z.B. erfasst die Vorrichtung 100 das Nichtvorhandensein von Wechselstrom). Die Vorrichtung wählt den dritten oder Reise-Power Management Zustand aus der Vielzahl von möglichen Power Management Zuständen aus, wozu zum Beispiel das Polling verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel tritt die PHY 112 bei der Ermittlung, dass die Verbindung und/oder der Gleichstrom nicht vorhanden sind, in ein Einschalten in einen Aktivitätszustand ein, wodurch die PHY 112 in einem niedrigen Energiemodus bleibt, bis auf der Verbindung Energie oder Datenverkehr erfasst wird. In diesem Power Management Zustand überträgt die PHY 112 periodisch Verbindungsimpulse und erfasst Energie auf der Verbindung. Es wird in Betracht gezogen, dass in diesem Power Management Zustand die GPHY 112 weiterhin den MII Übertragungs- und Empfangstakt zu dem MAC 114 durchsteuert. Wenn auf der Verbindung keine Energie erfasst wird, verlässt die GPHY 112 den niedrigen Energiemodus. Mit anderen Worten, in dem dritten Power Management Zustand ist die Verbindungsbenutzung gering oder gleich Null, und der Durchsatz wird von etwa 1000 Base-T auf etwa keinen Durchsatz oder Null-Durchsatz (d.h., etwa 0) herabgesetzt.
  • Der Quittungsaustausch (Handshake) zwischen der PHY 112 und dem MAC 114 steuert, wann auf einen niedrigen Takt geschaltet werden soll (zum Beispiel auf einen 6,25 mHz Takt) und wann ein PLL (nicht gezeigt) ausgeschaltet werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel treibt die PHY 112 ein iddq_dll_act-Signal hoch. Dieses hohe iddq_dll_act-Signal bewirkt, dass der Kern des MAC 114 auf einen Kerntakt von 6,25 mHz schaltet (d.h. geändert wird oder verlangsamt wird). Nachdem der Kerntakt verlangsamt worden ist, bestätigt der MAC 114 das iddq_dll_en-Signal der PHY 112 zurück, wodurch die PHY 112 in die Lage versetzt wird, den PLL automatisch auszuschalten. Wenn die Verbindung wieder aufgebaut ist, wird das iddq_dll_act-Signal heruntergefahren. Der MAC 114 wartet etwa 40 μs lang, nachdem das iddq_dll_act-Signal heruntergefahren worden ist, und dann schaltet er zurück auf den 62,5 mHz Kerntakt, wodurch das Signal ddq_dII_en deaktiviert wird. Der PHYCORE unterzieht das iddq_dll_act-Signal einer UND-Verknüpfung mit dem iddq_dll-Signal von der PHY 112, wobei die Ausgabe mit dem PLL verbunden wird.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Verbindung unter Verwendung der Vorrichtung 100 abgeschaltet werden kann. 3 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 100, die derjenigen ähnlich ist, die in 2 veranschaulicht worden ist, wobei hier das Abschalten der Verbindung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird. Zum Beispiel kann die Verbindung in dem dritten Modus aufgrund eines Signalverlusts auf der Verbindung 117 abgeschaltet werden. In diesem Modus, dem dritten Modus, führt die Vorrichtung 100 das Abschalten durch (d.h., das Abschalten wird von der Hardware gesteuert, wobei die Zustandsmaschinen 122 und 124 verwendet werden). Bei der Erfassung des Signalverlusts auf der Verbindung 117 und des Gleichstroms führt die Vorrichtung 100 einen Takt schaltungs-Quittungsaustausch durch (d.h., es wird zum Beispiel ein Taktschaltungs-Quittungsaustausch-Signal 115 zwischen der PHY 112 und dem MAC 114 übertragen), ähnlich wie dies bei dem Vorgang oben beschrieben worden ist.
  • Es kann auch notwendig sein, die Verbindung 117 absichtlich abzuschalten. Zum Beispiel kann der Host-Prozessor 134 den Wunsch haben, mit einem anderen Typ von Kommunikationsvorrichtung zu kommunizieren, zum Beispiel mit einem 56K Modem (Kommunikationsvorrichtung 138). In diesem Beispiel wird die Vorrichtung 100 nicht benutzt, und keine Informationen werden über die Verbindung 117 kommuniziert. Deshalb ist es wünschenswert, die Vorrichtung 100 und die Verbindung 117 abzuschalten. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Kommunikationsvorrichtung zum Beispiel in einem lokalen Netzwerk verwendet werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 100 zurückgesetzt oder neu gestartet (neu gebootet) werden (d.h., ein selbststartender Hot Reset), indem die Vorrichtung 100 ausgeschaltet wird. Außerdem kann es notwendig sein, die Vorrichtung 100 auszuschalten, bevor diese von der Kommunikationsvorrichtung entfernt wird. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung 100 in einem vierten oder niedrigen Power Management Zustand betrieben oder in diesen versetzt.
  • Wie vorher vorgesehen worden ist, ist die Vorrichtung 100 so ausgelegt, dass sie in einem vierten Power Management Zustand betrieben werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wählt die Vorrichtung 100 den vierten Power Management Zustand aus einer Vielzahl von Power Management Zuständen aus. Es wird in Betracht gezogen, dass der vierte Power Management Zustand von dem MAC 114 Pin-gesteuert wird. Das heißt, die Vorrichtung 100 (insbesondere der MAC 114) weist wenigstens einen Pin auf, einen Pin für ein Power Management mit niedriger Energie, der so ausgelegt ist, dass er die Vorrichtung 100 abschaltet (d.h., die Vorrichtung 100 ist nicht funktionsfähig), obwohl ein oder mehrere Abschnitte der Kommunikationsvorrichtung eingeschaltet bleiben oder weiterhin funktionsfähig sind. Es ist zwar ein vierter Power Management Pin diskutiert worden, aber es werden auch andere Ausführungsbeispiele für das Abschalten der Vorrichtung 100 in Betracht gezogen.
  • In diesem vierten Power Management Zustand wird die Vorrichtung 100 unter Verwendung eines Abschaltsignals 114 abgeschaltet, und in einem Ausführungsbeispiel werden wenigstens ein, mehrere oder alle Takte angehalten und die einen oder mehrere E/A-Kontaktflächen werden mit drei Ausgangszuständen versehen. Genauer gesagt definiert die Vorrichtung 100 (insbesondere der MAC 114) einen neuen Pin "Low_PWR_Mode", der es ermöglicht, dass die Vorrichtung 100 optional ausgeschaltet werden kann. Wenn der Low_PWR_Mode-Pin aktiviert wird, wird die Vorrichtung 100 in den IDDQ-Zustand versetzt, was 6 mA an Strom aufnimmt. Bei der Deaktivierung des Low_PWR_Mode-Pins führt die Vorrichtung 100 eine harte Rücksetzung durch. Es wird in Betracht gezogen, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Vorrichtung PCI-Transaktion weder übertragen, noch empfangen, noch auf diese antworten kann.
  • Es wird auch in Betracht gezogen, dass ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen nicht initialisierten Zustand umfassen kann, der verwendet wird, um Leistungsbudgetanforderungen der Mini-PCI- und Card-Bus-Karten zu erfüllen. Die CardBus- und Mini-PCI-Karten erlauben ein Leistungsbudget von nur 70 mA für den nicht initialisierten Zustand D0. Aber die PHY allein entzieht 54 mA an Strom, selbst bei 10 Base-T mit 0% Datenverkehr. Um solche Leistungsanforderungen zu erfüllen, kann die PHY in den vierten Power Management Zustand geschaltet werden und kann ein oder mehrere Stücke an Firmware umfassen, die selektiv so ausgelegt sind, dass sie die GPHY in die Lage versetzen, das "out of box" (alternativ als "OOB" bezeichnet) bereitzustellen, was das Power Management Budget überschreitet. Die GPHY wird betriebsfähig gemacht, wenn das "Speicherbelegungs-Freigabe"-Bit ("memory map enable" bit) in dem Befehlsregister gesetzt wird. Das Setzen des Speicherbelegungs-Freigabe-Bit sagt der Vorrichtung 100, dass sie sich nicht mehr länger in dem nicht initialisierten Zustand D0 befindet. Die Firmware erfasst das Setzen des Bit und konfiguriert die GPHY für die Autonegotiation. Die Vorrichtung 100 stellt der internen CPU 130 eine "Speicherbelegungs-Freigabe"-Zustandsänderungsunterbrechung bereit. In diesem Ausführungsbeispiel startet der MAC 114 mit einer langsamen Kerntaktrate. Wenn erfasst wird, dass sie sich nicht mehr im nicht initialisierten Zustands D0 befindet, schaltet der MAC 114 die GPHY 112 ein, wartet 40 μs lang und schaltet dann auf den 62,5 mHz Takt.
  • Es wird weiterhin in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Out Of Box WOL unterstützen können. In diesem Ausführungsbeispiel verbrauchen die Vorrichtung 100 und die Kommunikationsvorrichtung einen minimalen Strom, während sie an der Hilfsstromquelle angeschlossen sind. Zum Beispiel konfiguriert ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während eines harten Rücksetzens, wenn kein PCI-Hauptstrom erfasst wird (d.h., PCIVDDO ist nicht vorhanden), die GPHY 112 zur Autonegotiation zum Beispiel nur auf 10/100. Dies ermöglicht es dem System, aus dem Magic Packet zu erwachen, ohne zuviel Hilfsstrom zu entnehmen. Der fehlende Hauptstrom wird erfasst, indem der Grad der Rücksetzausgabe von dem 3.3V PCIVDDO POR213-Schaltkreis überprüft wird. Wenn der VDDO_PCI_rsb niedrig ist, dann ist kein PCIVDDO vorhanden.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel verwaltet die vorliegende Erfindung die Energie für den PCI-Modus, wodurch der Strom auf weniger als etwa 375 mA verringert wird, wenn der Hauptstrom verloren wird, aber Vaux vorhanden ist und das Power Management Register nicht in den Power Management Zustand D3 der Vorrichtung gesetzt worden ist, wodurch die Vorrichtung 100 in die Lage versetzt wird, die Chipenergie herabzusetzen. Dies kann auftreten, wenn der Treiber nicht geladen ist und einige OSes nicht das PMSCR-Register berühren. Die vorliegende Erfindung kann den PCIVDOO POR213 Schaltkreis verwenden, um das Nichtvorhandensein von Hauptstrom zu erfassen und das PMSCR-Energiezustandsregister auf D0 zu setzen, wodurch ein hartes Rücksetzen ausgelöst wird. Dieses harte Rücksetzen setzt die PHY 112 zurück in den 10/100 Modus und den OOB WOL Zustand. Der Erfassungsstromkreis des Energieverlusts ist eine Randerfassung bei dem Energieverlust, so dass die Vorrichtung nicht immer zurückgesetzt wird, wenn der Hauptstrom nicht vorhanden ist.
  • 4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagramms auf hoher Ebene, das ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, das allgemein mit 200 bezeichnet wird. Zum Beispiel kann dieses Verfahren dazu verwendet werden, den Stromverbrauch in einer Kommunikationsvorrichtung zu optimieren (zum Beispiel einem mobilen PC oder einem Desktop-PC), die in einer Ethernet-Umgebung verwendet wird (insbesondere in einer Gigabit Ethernet Umgebung), indem der Stromverbrauch eines Stromgeräts (d.h., zum Beispiel einer Batterie) maximiert wird. Das Verfahren 200 bestimmt, ob ein hoher Datenverkehr erfassbar ist (zum Beispiel auf einer Verbindung), wie dies durch die Raute 210 dargestellt ist. In einem Ausführungsbeispiel verwendet das Verfahren eine Vorrichtung, die wenigstens eine GPHY umfasst, um einen solchen hohen Datenverkehr zu erfassen. Wenn ein hoher Datenverkehr erfasst wird, bestimmt das Verfahren, dass sich das System in einem ersten Modus befindet, wie dies durch Block 212 veranschaulicht ist. Ein erster Power Management Zustand wird ausgewählt, wie dies von dem Block 213 veranschaulicht wird, wodurch der Stromverbrauch optimiert wird.
  • Wenn kein hoher Datenverkehr erfasst wird, ermittelt das Verfahren 200, ob ein geringer Datenverkehr und/oder das Nichtvorhandensein von Wechselstrom erfasst wird, wie durch die Raute 214 dargestellt ist. Wenn ein solcher geringer Datenverkehr erfasst wird und/oder kein Wechselstrom erfasst wird, bestimmt das Verfahren, dass sich das System in einem zweiten Modus befindet, wie dies von Block 216 veranschaulicht wird. Das System betreibt das Stromgerät in einem zweiten Power Management Zustand, wie dies von Block 217 veranschaulicht wird. Wenn der geringe Datenverkehr nicht erfasst wird, ermittelt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ob überhaupt kein Verkehr erfassbar ist, wie dies durch die Raute 218 veranschaulicht wird. Wenn kein Verkehr erfasst wird, bestimmt das Verfahren, dass sich das System in einem dritten Modus befindet, wie dies von Block 220 veranschaulicht wird. Ein dritter oder Reise-Power Management Zustand wird ausgewählt, wie dies von Block 221 veranschaulicht wird, wodurch der Stromverbrauch optimiert wird.
  • Es wird weiterhin in Betracht gezogen, dass in einem Ausführungsbeispiel das Verfahren 200 ermitteln kann, ob ein vierter Energiemodus aktiviert ist (d.h., manuelles Abschalten, Schlafmodus, etc.), wie dies durch die Raute 222 veranschaulicht ist. Wenn ein solcher vierter Energiemodus aktiviert ist, dann wird der vierte Power Management Zustand ausgewählt (d.h., die Kommunikationsvorrichtung wird in einem Power Management Zustand mit niedriger Energie betrieben), wie dies von Block 224 veranschaulicht wird.
  • Die 5A, 5B, 5C und 5D veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagramms, das ein Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, das allgemein mit 300 bezeichnet wird. Wiederum kann dieses Verfahren dazu verwendet werden, um den Stromverbrauch in einer Kommunikationsvorrichtung zu optimieren (zum Beispiel einem mobilen PC oder einem Desktop-PC), die in einer Gigabit Ethernet Umgebung verwendet wird, indem der Stromverbrauch der Kommunikationsvorrichtung maximiert wird. Das Verfahren 300 ermittelt, ob ein hoher Datenverkehr erfasst wird (zum Beispiel auf einer Verbindung), wie dies durch die Raute 310 veranschaulicht ist. In einem Ausführungsbeispiel verwendet das Verfahren die GPHY, um einen solchen hohen Datenverkehr zu erfassen. Wenn ein hoher Datenverkehr erfasst wird, bestimmt das Verfahren 300, dass sich das System in einem ersten Modus befindet, wie dies von Block 312 veranschaulicht wird. Ein erster Power Management Zustand wird ausgewählt, wie dies von Block 313 veranschaulicht wird, wodurch der Stromverbrauch optimiert wird.
  • Wenn kein hoher Datenverkehr erfasst wird, ermittelt das Verfahren 300, ob ein geringer Datenverkehr erfasst wird, wie von der Raute 314 veranschaulicht wird. Wenn ein solcher geringer Datenverkehr erfasst wird, bestimmt das Verfahren, dass sich das System in einem zweiten Modus befindet und wählt den zweiten Power Management Zustand aus. Dies kann das Feststellen, ob das Nichtvorhandensein von Wechselstrom erfasst wird, umfassen, wie von Block 316 veranschaulicht wird. Das Verfahren 300 start/startet erneut die Autonegotiation mit einer Geschwindigkeit von 10 Base-T, wie dies von Block 318 veranschaulicht ist, und bestimmt dann, ob ein Signal auf der Verbindung erfasst wird, wie dies von der Raute 320 veranschaulicht wird. Wenn das Signal auf der Verbindung nicht erfasst wird, wird die Autonegotiation von dem Verfahren 300 gestartet bzw. neu gestartet. Wenn ein Signal erfasst wird, wird die Kerntaktrate (zum Beispiel des MAC) verlangsamt, wie von Block 322 veranschaulicht wird.
  • Wenn kein geringer Verkehr erfasst wird, wie von der Raute 314 veranschaulicht wird, dann ermittelt das Verfahren 300, ob überhaupt kein Datenverkehr erfasst wird, wie mit der Raute 324 veranschaulicht ist. Wenn kein Datenverkehr erfasst wird, ermittelt das Verfahren, ob die Verbindung erfasst wird, wie dies durch die Raute 326 veranschaulicht ist. Wenn die Verbindung nicht ermittelt wird, bestimmt das Verfahren 300, dass sich das System in einem dritten Modus befindet. Ein dritter Power Management Zustand wird ausgewählt, wodurch der Stromverbrauch optimiert wird. Dies umfasst das Eintreten in ein Einschalten in einen Aktivitätszustand und das Übertragen eines oder mehrerer Verbindungsimpulse, wie dies von den Blöcken 328 und 330 veranschaulicht wird.
  • Das Verfahren 300 ermittelt dann, ob Energie erfasst wird, wie durch die Raute 320 veranschaulicht wird. Wenn Energie erfasst wird, ermittelt das Verfahren 300, ob ein hoher Datenverkehr erfassbar ist. Wenn dieser nicht erfasst wird, wird die Kerntaktrate verlangsamt, wie dies von Block 322 veranschaulicht wird. Die GPHY schaltet den PLL aus, wie dies von dem Block 324 veranschaulicht wird. Das Verfahren ermittelt dann, ob die Verbindung erfasst wird, wie dies durch die Raute 326 veranschaulicht wird. Wenn die Verbindung nicht erfasst wird, wird das Einschalten in einen Aktivitätszustands aufrechterhalten, wie dies von Block 328 veranschaulicht wird. Wenn die Verbindung erfasst wird, wird der MAC-Kerntakt geschwindigkeitsmäßig erhöht, wie von Block 330 veranschaulicht ist, und die Ausgabe wird mit dem PLL verbunden, wie mit Block 332 veranschaulicht wird.
  • Es wird des Weiteren in Betracht gezogen, dass in einem Ausführungsbeispiel das Verfahren 300 erfassen kann, ob ein vierter Energiemodus aktiviert ist (d.h., manuelles Abschalten, Schlafmodus, etc.). Das Erfassen der Aktivierung des vierten Energiemodus umfasst das Bestimmen, ob die niedrige Energie aktiviert ist, wie dies mit der Raute 334 veranschaulicht ist. Dies umfasst das Bestätigen, dass der Low_PWR_Mode-Pin aktiviert ist, wie dies von dem Block 336 veranschaulicht wird. Ein oder mehrere Verbindungsimpulse werden übertragen, wie dies von dem Block 338 veranschaulicht ist, und die Vorrichtung wird in einen IDDQ Zustand versetzt, wie von dem Block 340 veranschaulicht ist. Wenn der Low_PWR_Mode-Pin deaktiviert wird, wie dies von Block 342 veranschaulicht wird, führt die Vorrichtung ein hartes Rücksetzen durch, wie dies von Block 344 veranschaulicht wird.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Optimierung des Stromverbrauchs in einem Kommunikationssystem mit einer Netzwerkschnittstelle und einem Host-Computer, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Bestimmen mittels der Netzwerkschnittstelle wenigstens eines Energiemodus des Host-Computers aus einer Vielzahl von möglichen Energiemodi durch das Ermitteln wenigstens des Betrags an Kommunikationsverkehr und des Nichtvorhandenseins von Wechselstrom; und Auswählen mittels der Netzwerkschnittstelle wenigstens eines Netzwerkschnittstellen-Power-Management-Zustands aus einer Vielzahl von möglichen Power-Management-Zuständen auf der Grundlage des wenigstens einen Energiemodus, der bestimmt worden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Nichtvorhandensein von Wechselstrom ermittelt worden ist, ein zweiter oder stationärer Energiemodus bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, – wenn der Betrag an Kommunikationsverkehr hoch ist, ein erster oder Ganz-ein-Energiemodus bestimmt wird; und – wenn der Betrag an Kommunikationsverkehr niedrig ist und das Nichtvorhandensein von Wechselstrom ermittelt worden ist, ein zweiter oder stationärer Energiemodus bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei dann, wenn das Nichtvorhandensein einer Verbindung ermittelt worden ist, ein dritter oder Reise-Energiemodus bestimmt wird.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei ein vierter, Pingesteuerter Power-Management-Zustand ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Power-Management-Zustand ausgewählt wird, indem ein entsprechender Energiemodus bestimmt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen wenigstens eines Energiemodus des Weiteren das Ermitteln wenigstens eines einer Verbindung und eines Energiezustands umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das das Betätigen der Kommunikationsvorrichtung bei einer Frequenz umfasst, die eine Übertragung mit hoher Bandbreite unterstützt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das das Betätigen wenigstens eines Abschnitts der Kommunikationsvorrichtung bei 62,5 mHz umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, das das Reduzieren eines Durchsatzes der Kommunikationsvorrichtung umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das das Reduzieren des Durchsatzes der Kommunikationsvorrichtung von etwa 1000 BaseT auf etwa 10 BaseT umfasst.
  12. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, das das Schalten auf einen langsamen Takt während wenigstens eines Power-Management-Zustands umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das das Schalten auf einen 6,25 mHz Takt umfasst.
  14. System zur Optimierung des Stromverbrauchs in einem Kommunikationssystem, das in einer Gigabit-Ethernet-Umgebung verwendet wird, mit: einer physischen Schicht-Einrichtung PHY, die so ausgelegt ist, dass sie wenigstens einen Host-Energiemodus aus einer Vielzahl von möglichen Host-Energiemodi ermitteln kann, indem sie wenigstens den Betrag des Kommunikationsverkehrs und das Nichtvorhandensein von Wechselstrom ermittelt, und die so ausgelegt ist, dass sie auf der Grundlage des wenigstens einen ermittelten Host-Energiemodus wenigstens einen Power-Management-Zustand aus einer Vielzahl von Power-Management-Zuständen für den Betrieb des Systems auswählen kann; und einer Medienzugriffskontroll-Einrichtung MAC, die mit der PHY gekoppelt ist.
  15. System nach Anspruch 14, wobei die PHY eine Einzelchip-Mehrfach-Teilschicht-PHY umfasst.
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