TW201324175A - 具有省電管理功能之通用序列匯流排裝置以及省電管理方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種通用序列匯流排省電裝置。通用序列匯流排裝置包含一乙太網路實體層、一通用序列匯流排實體層、一喚醒封包偵測電路，用以從乙太網路實體層接收偵測喚醒封包及一待命省電控制電路。待命省電控制電路用以由連接速度為EEE、10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps中，選擇可以連接一喚醒裝置之連接速度，藉此達到在待命模式中，通用序列匯流排系統能處於最省電的狀態。其中，該連接速度規範於802.3az,10BASE-T,100BASE-TX,1000BASE-T,10GBASE-T,1000BASE-KX,10GBASE-KX4,10GBASE-KR之中。

Description

具有省電管理功能之通用序列匯流排裝置以及省電管理方法

本發明係關於通用序列匯流排系統之待命模式，尤其是關於通用序列匯流排系統在待命模式下之省電機制。

先前技術的通用序列匯流排裝置在系統主機進入待命狀態後，該裝置會將乙太網路實體層的連接速度設為10Mbps，目的是在待命等待喚醒的模式中，避免使用10Gbps、1GMbps或100Mbps的連結速度，因為在這些速度下的電能消耗是比較大的。所以當喚醒裝置也支援10Mbps時，該裝置與喚醒裝置就會連結在10Mbps，並在此省電模式下等待喚醒封包。當喚醒裝置傳遞一喚醒封包時，該通用序列匯流排裝置會被喚醒，並且將喚醒訊號透過資料介面實體層傳遞至系統主機，以喚醒系統主機，使系統主機與該通用序列匯流排裝置繼續工作在正常的模式下。

但該技術並無考慮到喚醒裝置是否支援10Mbps的速度。倘若喚醒裝置不支援乙太網路10Mbps的連結速度，此時該通用序列匯流排裝置與喚醒裝置將無法連結成功，因此有造成系統主機將無法喚醒的風險。再者，IEEE 802.3az spec定義之EEE(Energy Efficient Ethernet)功能將使得乙太網路連接速度處於所定義之模式下會最省電，甚至比10Mbps的連接速度省的電能還多。

圖1顯示先前技藝之一通用序列匯流排系統之方塊圖。如圖1所示，該通用序列匯流排系統包括一通用序列匯流排裝置10與一系統主機15。通用序列匯流排裝置10包含一乙太網路實體層112、一資料介面實體層131、一待命省電控制電路18以及一喚醒封包偵測電路19。

通用序列匯流排裝置10經由一乙太網路線12連接到一喚醒裝置16。該喚醒裝置16包含一乙太網路實體層111和一喚醒封包產生電路17。通用序列匯流排裝置10經由一資料介面匯流排14連接到一系統主機15。該系統主機15包含一資料介面實體層132。當該系統主機15透過該資料介面實體層132發送一待命模式訊號經由資料介面匯流排14至該通用序列匯流排裝置10之該資料介面實體層131時，該待命省電控制電路18會選擇10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps中最慢的可連接速度，並透過該乙太網路實體層112經由該乙太網路連線12連接到該喚醒裝置16之乙太網路實體層111。此連接速度將作為該喚醒裝置16喚醒該通用序列匯流排裝置10之乙太網路連接速度。

喚醒程序由該喚醒裝置16之該喚醒封包產生電路17產生一喚醒封包，透過該乙太網路實體層111、該乙太網路線12以及該通用序列匯流排裝置10之乙太網路實體層112，送至該喚醒封包偵測電路19。其後，一喚醒訊號透過該資料介面實體層131，該資料介面匯流排14送至該系統主機15之該資料介面實體層132，以喚醒該系統主機15。

系統主機15進入待命模式時，透過該通用序列匯流排實體層131傳送一省電電路致能命令20至該待命省電控制電路18。該待命省電控制電路18透過一通訊介面21與該乙太網路實體層112連接。

該喚醒裝置16透過該乙太網路實體層112傳遞喚醒封包，將傳送一乙太網路封包資料23給該喚醒封包偵測電路19。該喚醒封包偵測電路19則會傳送一喚醒訊號22經由該資料介面實體層131、資料介面匯流排14與資料介面實體層132以喚醒系統主機。

圖2顯示先前技術之該通用序列匯流排待命模式下省電方法之流程示意圖。參考步驟S201，通用序列匯流排裝置10接收到該系統主機15進入待命狀態之訊號，透過該資料介面匯流排14經由該資料介面實體層131送至該待命省電控制電路18。

參考步驟S202，該待命省電控制電路18將乙太網路的連結速度設為10Mbps，並經由該乙太網路實體層112經由該乙太網路線12通知該喚醒裝置16，設定喚醒連接之乙太網路之速度。

參考步驟S203，重新起動乙太網路溝通彼此之連結速度。進入步驟S204，判斷是否連結成功。如果連結不成功，重新回到步驟S203。當連結成功後，進入步驟S205。步驟S205將等待乙太網路實體層112接收到喚醒封包。

參考步驟S206，接收到正確的喚醒封包。如果沒有接收到正確的喚醒封包當時，則重回步驟S205。當接收到正確的喚醒封包時，進入步驟S207，發送喚醒訊號喚醒該系統主機15。

由於上述架構必須要將乙太網路的連接速度設定為最慢速度。但乙太網路的連接速度有相容性之問題即該乙太網路的連接速度可能並非是最省電模式下的連接速度。

有鑑於此，應有需要改善先前的省電控制機制，並且加入EEE功能的判定，使通用序列匯流排裝置在待命喚醒模式下能有較佳的電能管理。

本發明提供一種省電管理功能之通用序列匯流排裝置，包含：一乙太網路實體層，用以與一喚醒裝置通；一通用序列匯流排實體層，用以與一主機通訊；以及一控制電路，經配置以因應於一來自該主機之待命訊號，由複數個連接度中，選擇一第一連接速度，該第一連接速度為該複數個速度中最為省電者，並且於該第一連接速度不相容於該喚醒裝置時，由該複數個連接速度中，選擇一第二連接速度，該第二連接速度為該複數個連接速度中第二省電者。

為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本發明的施行並未限定於相關領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的結構或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。

本發明提供一種通用序列匯流排裝置之待命省電控制電路，該控制電路之省電控制機制會將待命模式下的通用序列匯流排裝置選擇最省電的連接速度與喚醒裝置連接。藉此在等待喚醒封包的期間能減少最多的電能消耗。

圖3顯示本發明一實施例之一通用序列匯流排系統之方塊圖。如圖3所示，該通用序列匯流排系統包括一通用序列匯流排裝置30與一系統主機35。通用序列匯流排裝置30包含一乙太網路實體層312、一通用序列匯流排實體層331、一待命省電控制電路38以及一喚醒封包偵測電路39。

通用序列匯流排裝置10經由一乙太網路線32連接到一喚醒裝置36。該喚醒裝置36包含一乙太網路實體層311和一喚醒封包產生電路37。通用序列匯流排裝置30經由一通用序列匯流排傳輸線34連接到一系統主機35。該系統主機35包含一通用序列匯流排實體層332，其中該資料介面實體層泛指主機與裝置間溝通使用的資料介面。當該系統主機35透過該通用序列匯流排實體層332發送一待命模式訊號經由一通用序列匯流排傳輸線34至該通用序列匯流排裝置30之該通用序列匯流排實體層331時，該待命省電控制電路38會選擇10Mbps、100Mbps、1Gbps、EEE或10Gbps中最省電的可連接速度透過該乙太網路實體層312經由該乙太網路連線32連接到該喚醒裝置36之乙太網路實體層311。此連接速度將作為該喚醒裝置16喚醒該通用序列匯流排裝置10之乙太網路連接速度。

喚醒程序由該喚醒裝置36之該喚醒封包產生電路37一喚醒封包，透過該乙太網路實體層311、該乙太網路線32以及該通用序列匯流排裝置30之乙太網路實體層312，送至該喚醒封包偵測電路39。因應於該喚醒封包，該喚醒封包偵測電路39產生一喚醒訊號，透過該通用序列匯流排實體層331、該通用序列匯流排傳輸線34送至該系統主機35之該通用序列匯流排實體層332，以喚醒該系統主機35。

該通用序列匯流排實體層331會在進入待命模式時，傳送一待命模式訊號，例如一省電電路致能命令40至該待命省電控制電路38。該待命省電控制電路38透過一通訊介面41與該乙太網路實體層312連接。

該乙太網路實體層312接收到該喚醒裝置36之喚醒封包後，會傳遞一乙太網路封包資料43給該喚醒封包偵測電路39。該喚醒封包偵測電路39則會傳送該喚醒訊號42經由該通用序列匯流排實體層331至系統主機35。

圖4顯示該待命省電控制電路38之方塊圖。如圖4所示，該待命省電控制電路38包含一省電控制電路51、一解碼編碼電路52、一計數器53及一記憶暫存器54。

該省電控制電路51因應於該省電電路致能命令40，選擇最省電之連接速度，透過該解碼編碼電路52設定最省電之乙太網路連接速度以連接該喚醒裝置36。該省電電路致能命令40之運算過程中，係利用該計數器53運算，並將運算過程和結果儲存於該記憶暫存器54。

圖5顯示本發明一實施例之該通用序列匯流排待命模式下省電方法之流程示意圖。參考步驟S501，通用序列匯流排裝置40接收到該系統主機35進入待命狀態之訊號，其係透過該通用序列匯流排傳輸線34經由該通用序列匯流排實體層331送至該待命省電控制電路38。

參考步驟S502，將乙太網路的連接速度設為支援10Gbps/EEE/1Gbps/100Mbps/10Mbps其中之一，即最省電之連接速度。此乙太網路連接該通用序列匯流排裝置30到該喚醒裝置36。

參考步驟S503，重新起動乙太網路溝通彼此之連接速度。參考步驟S504，連結成功則進入步驟S505；如果連結不成功，重新回到步驟S503。

參考步驟S505，根據對方的支援連結速度將裝置設定為最省電之連結速度，如果連結成功，進入步驟506；如果連結不成功，則回到步驟S502，將乙太網路的連接速度設為支援10Gbps/EEE/1Gbps/100Mbps/10Mbps其中之另一個，即次省電之連接速度。

參考步驟507，等待乙太網路實體層接收到喚醒封包，如果接收到喚醒封包，進入步驟S508。

參考步驟S508，嘗試接收正確的喚醒封包，如果接收到正確的喚醒封包，通用序列匯流排裝置30被喚醒，進入到步驟S509；如果沒有接收到正確的喚醒封包，則回到步驟S507，繼續等待喚醒封包。

參考步驟S509，通用序列匯流排裝置30被喚醒後發送喚醒訊號喚醒系統主機35，並完成喚醒程序。

該待命省電控制電路38之省電控制機制會透過傳輸介面52與該通用序列匯流排裝置30之該乙太網路實體層312做溝通，並將其乙太網路連結速度根據EEE>10Mbps>100Mbps>1Gbps>10Gbps的優先判定做最省電的優化。最後其喚醒裝置36與該通用序列匯流排裝置30之乙太網路實體層312會連接在最省電的模式，進而將該通用序列匯流排裝置30待命期間的電能消耗降至最低。而後，當該喚醒裝置36之該喚醒封包產生電路37傳遞一喚醒封包至該通用序列匯流排裝置30時，該通用序列匯流排裝置30會將喚醒訊號傳遞至該系統主機35，此時該系統主機35將會被喚醒，並且透過該通用序列匯流排實體層331與該通用序列匯流排裝置30繼續正常做資料傳輸之工作。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

10．．．通用序列匯流排裝置

111．．．乙太網路實體層

112．．．乙太網路實體層

12．．．乙太網路線

131．．．資料介面實體層

132．．．資料介面實體層

14．．．資料介面匯流排

15．．．系統主機

16．．．喚醒裝置

17．．．喚醒封包產生電路

18．．．待命省電控制電路

19．．．喚醒封包偵測電路

20．．．省電電路致能命令

21．．．通訊介面

22．．．喚醒訊號

23．．．乙太網路封包資料

S201~S207．．．步驟

30．．．通用序列匯流排裝置

311．．．乙太網路實體層

312．．．乙太網路實體層

32．．．乙太網路線

331．．．通用序列匯流排實體層

331．．．通用序列匯流排實體層

34．．．通用序列匯流排傳輸線

35．．．系統主機

36．．．喚醒裝置

37．．．喚醒封包產生電路

38．．．待命省電控制電路

39．．．喚醒封包偵測電路

40．．．省電電路致能命令

41．．．通訊介面

42．．．喚醒訊號

43．．．乙太網路封包資料

51．．．省電控制電路

52．．．解碼編碼電路

53．．．計數器

54．．．記憶暫存器

S501~S509．．．步驟

藉由參照前述說明及下列圖式，本發明之技術特徵及優點得以獲得完全瞭解。

圖1顯示一先前技術之通用序列匯流排系統之方塊圖；

圖2顯示圖1中一喚醒封包偵測電路之方法流程示意圖；

圖3顯示本發明一實施例之通用序列匯流排系統之方塊圖；

圖4顯示圖3中一待命省電控制電路之方塊圖；以及

圖5顯示圖4中一省電控制電路之方法流程示意圖。

30．．．通用序列匯流排裝置

311．．．乙太網路實體層

312．．．乙太網路實體層

32．．．乙太網路線

331．．．通用序列匯流排實體層

331．．．通用序列匯流排實體層

34．．．通用序列匯流排傳輸線

35．．．系統主機

36．．．喚醒裝置

37．．．喚醒封包產生電路

38．．．待命省電控制電路

39．．．喚醒封包偵測電路

40．．．省電電路致能命令

41．．．通訊介面

42．．．喚醒訊號

43．．．乙太網路封包資料

51．．．省電控制電路

52．．．解碼編碼電路

53．．．計數器

54．．．記憶暫存器

Claims (12)

1. 一種具有省電管理功能之通用序列匯流排裝置，包含：一乙太網路實體層，用以與一喚醒裝置通訊；一通用序列匯流排實體層，用以與一主機通訊；以及一控制電路，經配置以因應於一來自該主機之待命訊號，由複數個連接速度中，選擇一第一連接速度與該喚醒裝置通訊，並且於該第一連接速度不相容於該喚醒裝置時，由該複數個連接速度中，選擇一第二連接速度與該喚醒裝置通訊，其中該第一連接速度較該第二連接速度省電。
2. 根據請求項1之通用序列匯流排裝置，其中該複數個連接速度包含EEE,10Mbps,100Mbps,1Gbps與10Gbps。
3. 根據請求項2之通用序列匯流排裝置，其中該複數個連接速度之省電順序為：EEE>10Mbps>100Mbps>1Gbps>10Gbps。
4. 根據請求項1之通用序列匯流排裝置，其中該第一連接速度為該複數個連接速度中最為省電者，而該第二連接速度為該複數個連接速度中次省電者。
5. 根據請求項1之通用序列匯流排裝置，其中該控制電路經配置以該第一連接速度與該喚醒裝置連結，並於連結失敗時，選擇該第二連接速度。
6. 根據請求項1之通用序列匯流排裝置，另包含一偵測電路，用以因應於一來自該喚醒裝置之喚醒封包，產生一喚醒訊號以喚醒該主機。
7. 一種在通用序列匯流排裝置與一主機之間進行省電管理之方法，該方法包含：接收一來自該主機之待命訊號；由複數個連接速度中，選擇一第一連接速度與一喚醒裝置通訊；決定該第一連接速度是否相容於該喚醒裝置；以及若該第一連接速度不相容於該喚醒裝置時，由該複數個連接速度中，選擇一第二連接速度與該喚醒裝置通訊，其中該第一連接速度較該第二連接速度省電。
8. 根據請求項7之方法，其中該複數個連接速度包含EEE,10Mbps,100Mbps,1Gbps與10Gbps。
9. 根據請求項8之方法，其中該複數個連接速度之省電順序為：EEE>10Mbps>100Mbps>1Gbps>10Gbps。
10. 根據請求項7之方法，其中該第一連接速度為該複數個連接速度中最為省電者，而該第二連接速度為該複數個連接速度中次省電者。
11. 根據請求項7之方法，其中決定該第一連接速度是否相容於該喚醒裝置之步驟包含：以該第一連接速度與該喚醒裝置連結；以及若連結失敗，選擇該第二連接速度。
12. 根據請求項7之方法，另包含：因應於一來自該喚醒裝置之喚醒封包，產生一喚醒訊號以喚醒該主機。