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TWI462535B - 使用直接資料路徑架構以儲存資料來減少能量耗損並增進性能 - Google Patents

使用直接資料路徑架構以儲存資料來減少能量耗損並增進性能 Download PDF

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TWI462535B
TWI462535B TW101148742A TW101148742A TWI462535B TW I462535 B TWI462535 B TW I462535B TW 101148742 A TW101148742 A TW 101148742A TW 101148742 A TW101148742 A TW 101148742A TW I462535 B TWI462535 B TW I462535B
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TW101148742A
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TW201347474A (zh
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Ren Wang
Christian Maciocco
Tsung-Yuan Charles Tai
Ahmad Samih
Mona Vij
Arun Raghunath
John Keys
Scott Hahn
Raj Yavatkar
Original Assignee
Intel Corp
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Publication date
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Description

使用直接資料路徑架構以儲存資料來減少能量耗損並增進性能
本發明係有關使用直接資料路徑架構以儲存資料來減少能量耗損並增進性能。
半導體處理及邏輯設計中進展已允許可呈現於積體電路裝置上的邏輯量增加。結果，電腦系統組態已從系統中單一或多積體電路發展至個別積體電路上多硬體線程、多核心、多裝置、及/或完整系統。此外，隨著積體電路的密度成長，計算系統(從嵌入系統至伺服器)之電力需求亦升高。此外，軟體效率低下及其硬體需求亦已致使計算裝置能量消耗增加。事實上，若干研究指出計算裝置消耗諸如美國之國家整體電力供應的相當大百分比。結果，存在能量效率及與積體電路有關之維護的迫切需要。該些需求將隨伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦、輕薄筆記型電腦、平板電腦、行動電話、處理器、嵌入系統等變得益發普遍(從包含於典型電腦、汽車、及電視中至生物技術)而增加。
由於更多消費者採用可攜式及行動裝置，諸如智慧手機、平板電腦、行動電腦、可攜式媒體播放器等，基於網路之內容及服務有驚人的成長。範例包括影片下載、快速同步，例如可攜式媒體播放器音樂/影片同步、基於雲之儲存器等。這些使用模型得力於無處不在及更快的連接速 度以及諸如智慧手機、平板電腦及超筆電之行動裝置的計算能力。
在行動裝置上提供該些服務的一項不利點為大量媒體內容之連接及傳達可消耗之電力損耗。上述服務及其他的典型資料路徑如下：於裝置之來源組件中接收至裝置之匯入資料，例如網路介面控制器(NIC)，並轉移至裝置之接收點組件，例如儲存裝置。此資料路徑包含主機中央處理單元(CPU)以處理從裝置之一組件經由系統記憶體至另一組件的資料移動。依據典型裝置架構及資料路徑，主機CPU及系統記憶體高度涉入資料控制及從輸入裝置至輸出裝置之移動，其包括處置來源組件及系統記憶體之間或甚至核心空間及使用者空間之間之資料之多個版本。此開銷導致高電力損耗及降低性能。
實施例可提供所謂「直接路徑」架構，其致能快速及符合能量效率之資料轉移路徑，其中資料從來源智慧財產權(IP)方塊直接傳達至接收點IP方塊，不涉及用於資料處理之CPU。儘管本發明之範圍不侷限於這方面，實施例可應用於單晶片系統(SoC)，包括多獨立IP代理程式或單一半導體晶粒或積體電路封包之多晶粒上的方塊，或經由匯流排連接並可形成行動裝置之處理系統之骨幹的多分立組件。如文中所使用，「IP方塊」、「IP邏輯」、或「IP代理程式」之用詞係用以指稱包括通用處理器、固 定功能單元、圖形單元、媒體處理器、網路單元、儲存器單元等之硬體的變化類型。
資料轉移路徑之範例可根據使用模型而異，可包括網路至儲存器、儲存器至網路、捕捉裝置(諸如音頻或視訊裝置)至編碼器至網路、或音頻或視訊播放等。
在各式實施例中，資料轉移架構可提供將由主機處理器處理之控制路徑，主機處理器諸如依據英特爾架構(IA)指令集架構(ISA)的單一或多核心處理器及主機作業系統(OS)以設置硬體資料路徑。接著資料在SoC內部直接從來源IP代理程式轉移至目的地IP代理程式，不需CPU涉及轉移。請注意，在若干實施例中，CPU可為SoC的一部分或可為SoC之附著上游。類似地，目的地IP代理程式可直接在SoC內部或為耦接至SoC之分立裝置。藉由如此配置，此直接路徑架構可顯著地增進性能及減少平台/CPU電力。
此係藉由建立來源及目的地裝置之間之直接傳達路徑，針對不需CPU處理之耐久資料移動繞過CPU，同時保持CPU涉入網路協定堆疊處理之控制方面，例如傳輸控制協定/網際網路協定(TCP/IP)控制，而予完成。在各式實施例中，可實施此直接資料路徑而對於網路堆疊生態系統無任何改變，如同堆疊仍無改變地處理網路協定。因此，對於諸如從內容伺服器接收之匯入通訊的來源側亦無改變。
在若干實施例中，來源IP代理程式及目標IP代理程 式之間之直接記憶體存取(DMA)可調整連接結構之能力，以支援IP方塊的直接「配對」，所以資料可直接從來源至目的地IP方塊實施DMA。
值得注意的是，儘管架構來源IP及目的地IP方塊之間可直接傳達，若干實施例亦可允許資料經過多中繼段以及抵達其最後目的地。例如，可經由諸如安全IP方塊之中間IP方塊調解傳達以對資料實施安全作業。經由依據本發明之實施例之直接路徑架構，實施例可實現傳輸量增進及顯著能量節省。
基於依據本發明之實施例的直接路徑架構及方法，資料酬載不需經過經由包含主機CPU之系統記憶體及記憶體副本的多DMA交易。該架構允許來源IP方塊直接發送資料至目的地IP方塊，無CPU涉入來源及接收點方塊之間之資料移動，因而允許CPU及相關非核心組件待在低功率狀態，連同將沿其至最終目的地之路徑接收資料之諸如系統記憶體的其他系統組件。對最初資料轉移設置相位期間的特定網路至儲存器使用模型而言，可產生預先配置檔案空間並傳達至來源邏輯。反過來，酬載的資料部分將被直接DMA目的地儲存器，顯著地減少負擔。同時，封包控制標頭仍被發送至主機進行處理，以避免全TCP卸載至來源IP代理程式。
當實施例於SoC中實施時，可增進網路傳輸量性能同時節省CPU週期用於更增值之資料處理。實施例可特別適於包括低性能CPU之系統，因為CPU可用於其他處 理，致能較高傳輸量及較低能量損耗。增進的網路傳輸量致能更快儲存裝置之使用，並致能高速固態驅動(SSD)裝置。
對實施下載的典型客戶端應用而言，發生讀取及寫入之組合以透過連接點接收檔案並將檔案寫入碟片。在各式替代實施例中，客戶端應用可為直接路徑感知使得致能建立控制路徑及接著致能直接資料轉移。修改的客戶端應用仍實施與檔案轉移協定(FTP)客戶端相同功能性，且未引發伺服器側改變。
儘管下列實施例係參照特定積體電路中能量保留及能量效率予以說明，諸如在計算平台或處理器中，其他實施例可應用於其他類型積體電路及邏輯裝置。文中所說明之實施例的類似技術及講授可應用於其他類型電路或半導體裝置，其亦可獲益於較佳能量效率及能量保留。例如，所揭露之實施例不侷限於任何特定類型電腦系統，並可用於其他裝置，諸如手持裝置、單晶片系統(SoC)、及嵌入應用。手持裝置之若干範例包括手機、網際網路協定裝置、數位相機、個人數位助理(PDA)、及手持個人電腦(PC)。嵌入應用典型地包括微控制器、數位信號處理器(DSP)、網路電腦(NetPC)、機上盒、網路集線器、廣域網路(WAN)開關、或可實施以下提及之功能及作業的任何其他系統。再者，文中所說明之設備、方法、及系統不侷限於實體計算裝置，且亦可關於能量保留及效率最佳化之軟體。如同以下說明中將易於變得顯而易見的，文 中所說明之方法、設備、及系統的實施例(不論係指硬體、韌體、軟體、或其組合)對於「綠色技術」的未來是重要的，諸如對於包含美國經濟大部分之產品中電力維護及能量效率。
現在參照圖1，顯示依據本發明之實施例之系統的方塊圖。具體地，圖1之顯示系統100，在所說明之實施中為可用以實施直接路徑資料轉移之SoC。如圖1中所示，SoC 100包括各式域，包括核心域105、互連域140、及裝置域170。在圖1之實施例中，所有該些域可為單一積體電路，儘管本發明之範圍不侷限於此。例如，其他實施可包括核心域105、互連域140及部分裝置域170作為單一晶粒SoC。
如圖1中所示，核心域105包括複數核心1100 -110n 。該些核心可包括各式組件，包括前端單元以提取及解碼指令，一或多個執行單元以執行指令、及後端單元以止用指令。在各式實施例中，核心可均為同質核心，或一或多個核心可為異質設計。例如，若干核心可為相對簡單依序核心，同時其他核心可為失序核心。此外，每一核心可包括至少部分高速緩衝記憶體階層，諸如私用高速緩衝記憶體的多層之一者。反過來，核心可相互耦接並經由高速緩衝記憶體/互連120耦接至非核心電路130。在各式實施例中，非核心電路130可包括通用處理電路，諸如電力控制電路、介面電路、記憶體控制器電路等。此外，非核心電路130可包括共用高速緩衝記憶體，諸如最後層高 速緩衝記憶體。
如圖1中進一步所示，核心域105及裝置域170之間可經由互連域140通訊。在各式實施例中，互連域140可為包括各式互連、路由器等之結構。如以下將進一步說明，實施例可使用依據PCI ExpressTM 基本規格版本3.0(2010年發佈)之週邊組件互連(PCI)ExpressTM 結構、例如經由主要通道及邊帶通道提供互連及通訊而可用以有效率地傳達帶外資訊之晶片上整合系統結構(IOSF)、或另一該等結構。
如圖1中進一步所示，裝置域170可包括來源裝置180，其在一實施例中可為網路介面控制器(NIC)經組配以經由例如乙太網路連接之晶片外互連175來接收資訊。在圖1中所示之實施例中，酬載資料之直接路徑傳達可從來源裝置180至目的地裝置190，其可為從諸如靜態隨機存取記憶體(SRAM)之晶片上儲存器至諸如磁碟機之晶片外裝置的特定類型儲存裝置。在所示實施例中，此直接路徑資料轉移可經由媒介發送，即安全裝置185，其可諸如依據特定數位權利管理(DRM)技術實施安全作業，諸如數位生活網路聯盟(DLNA)及數位傳輸內容保護-網際網路協定(DTCP-IP)協定。
對許多資料轉移作業而言，使用此實施例，核心域105可因未涉入主要資料轉移作業而被斷電。相反地，在最初裝置控制/設置程序之後，其中來源裝置180與核心域105通訊以建立資料路徑並提供某控制資訊至核心以及 至目的地裝置190，實際資料轉移不需包含核心110或系統記憶體150。相反地，直接記憶體存取(DMA)資料轉移可發生從來源裝置180至目的地裝置190，且藉由主機OS處理之控制在核心域105內作業。請注意，此控制可為相對有限的複雜性及參與，使得核心可改為實施其他處理作業或置於低功率狀態。儘管圖1之實施例顯示此特別實施，理解的是本發明之範圍不侷限於此。
現在參照圖2，顯示依據本發明之實施例之直接路徑架構之應用程序視圖的高層方塊圖。如圖2中所示，架構200一般可相應於特定計算裝置，諸如膝上型電腦、輕省筆電、超筆電、平板電腦、智慧手機或諸如桌上型電腦或伺服器電腦之其他計算裝置。如同所見，CPU 220可耦接至系統記憶體225，諸如但不侷限於動態隨機存取記憶體(DRAM)。此外，CPU 220可耦接至週邊控制器集線器(PCH)230，其依次可耦接至來源IP方塊240(其在一實施例中可為NIC)及目的地IP方塊250，其可為特定類型儲存器，包括磁碟機、固態驅動器(SSD)、光學儲存器、磁阻儲存器、隨機存取記憶體(RAM)碟片(其可為系統記憶體之組配及隱蔽部分)或其他儲存器。
如同所見，應用210可於系統上執行，並可為特定客戶端應用，諸如從遠端來源獲得數位內容之媒體應用。例如，客戶端應用可為音頻播放器、視訊播放器等，並可進一步經組配以從諸如內容提供者之內容伺服器的遠端來源獲得及儲存可用內容，該內容提供者可為例如音樂提供 者、視訊提供者、多通道視訊程控分佈器(MVPD)等，並將資訊儲存於本機儲存器250中。如同所見，系統可優化用於IP方塊240及250之間之直接資料傳達。更特定地，此傳達可回應於藉由CPU 220經由應用210實施之建立及控制。
因此，在應用210及IP方塊之間之最初發現及控制之後，當用於此應用之酬載資料藉由來源IP方塊240接收時，可直接傳達至目的地IP方塊250，或經由PCH 230或IP方塊之間之直接互連。如同所見，不需傳輸路徑通過CPU 220或系統記憶體225。請注意，此酬載係以控制資訊接收，為此例如特定主機OS之主機堆疊用於網路控制處理。以此方式，實施可調整現有生態系統使得資料傳達之發起者(例如內容提供者)未改變，且此外系統200內網路堆疊未改變。儘管圖2之實施例顯示在此高層，理解的是本發明之範圍不侷限於此。
現在參照圖3，顯示依據本發明之實施例之網路至儲存器直接資料轉移的高層架構描繪。如圖3中所示，架構300包括輸入裝置320，其在實施例中可為耦接至儲存裝置330之NIC。在各式實施例中，儲存裝置330可為磁碟機、SSD、RAM碟片等。
為建立直接資料轉移，可首先發生與主機OS/檔案系統310之相互作用。如同所見，控制封包可從輸入裝置320傳達作為所接收之部分資料輸入。從此資訊，OS/檔案系統可傳達檔案方塊資訊至輸入裝置320，且進一步可 傳達直接資料轉移設置資訊至儲存裝置330。因而，以此方式從資料輸入，可將控制封包傳達至OS/檔案系統310，接著可將酬載資料直接傳達至儲存裝置330。
現在參照圖4，顯示依據本發明之實施例之建立及實施直接資料轉移作業之方法的流程圖。如圖4中所示，方法400可藉由產生連接點及檢測指定埠上匯入傳送控制協定(TCP)連接開始(方塊410)。其次，在方塊420，從檔案伺服器可獲得檔案尺寸且亦可獲得名稱資訊(若此資訊可用)。在一實施例中，設置檔案尺寸及名稱資訊可相應於所欲下載之內容的特定項。例如，資訊可相應於諸如歌曲或視訊檔案之音樂檔案，例如電影或電視節目，亦可包括內容之標題、其預期的檔案尺寸、及其他該等資料。在若干實施例中，可包括服務品質(QoS)資訊並用以不同地處理特定流程。
仍參照圖4，其次在方塊425，可針對檔案系統介面實施呼叫以產生一或多個空檔案。該些空檔案因而可相應於要求之檔案之配置的儲存器空間量，例如依據獲得的檔案尺寸。控制其次傳遞至方塊430，其中可獲得檔案方塊資訊並傳達至NIC。儘管本發明之範圍不侷限於這方面，在若干實施例中，當目標儲存器為RAM碟片時，此資訊可包括各式檔案方塊之實體位址。以此方式，NIC可DMA將酬載資料匯入此位置。在實施例中，其中目標裝置為SSD，此資訊可包括儲存器資訊，諸如方塊編號、流識別符等，使得若有需要SSD可進一步優化方塊。在一實施例 中，可經由輸入/輸出(I/O)控制呼叫傳達此資訊。因此，在此點建立來源及接收點裝置以處理直接路徑傳達。
在建立資料轉移後，當NIC接收資料封包時，可實施匯入封包之元資料及與客戶端應用相關之元資料之間之比較。在一實施例中，NIC可實施5元組值(在此實施例中，包括協定、來源位址、來源埠、目的地位址、及目的地埠)之間之比較，以決定封包是否屬於直接路徑流程。若然，NIC可區隔酬載與封包之控制標頭。酬載接著可直接發送至儲存器，且控制標頭發送至主機進行處理。由於檔案空間係預先配置，於NIC中實現之酬載資料可直接DMA儲存器空間，而未經由記憶體匯流排傳達至系統記憶體，其可顯著地減少資料移動負擔。因此，進一步參照圖4，其可於菱形440決定資料封包是否接收用於指出之連接點/埠。若然，可開始直接資料轉移(方塊450)。如同所見，在此轉移期間，主機OS(例如經由主機處理器)可監控來自NIC之例外。例如，例外若接收之資料酬載大於配置空間，可相應於額外儲存器空間的要求。接著，回應於此例外，如同藉由OS網路協定堆疊所決定，若有需要，可附加新檔案方塊資訊。
若替代地未接收此直接路徑流程的資料封包，控制傳遞至方塊460，其中可接收及處理控制封包，例如用於未依循直接路徑之流程。其次，可決定是否接收流控制封包之末端(菱形470)。若否，控制傳遞至以上討論之菱形440。且若接收流控制封包之末端，控制傳遞至方塊480， 其中所有連接點可關閉。儘管圖4之實施例中顯示在此高層，理解的是本發明之範圍不侷限於這方面。
現在參照圖5，顯示依據本發明之實施例之架構配置的進一步細節。如圖5中所示，架構500可提供用於軟體配置以處理直接資料路徑作業，其可經實施以允許裝置層550內裝置之間之資料的直接傳達，即NIC 560及儲存裝置570，在所示實施例中其可為RAM碟片。儘管顯示為RAM碟片儲存器，理解的是本發明之範圍不侷限於此，且可呈現其他類型儲存裝置。
如圖5中進一步所示，軟體架構包括使用者空間505，其可包括應用510諸如內容播放器/下載器/函式庫應用，以及核心空間515，其可包括OS核心之各式組件。
為致能NIC 560及儲存裝置570之間之直接資料轉移，可首先發生建立及控制作業。具體地，應用510可建立接收緩衝器虛擬位址，其可用以於NIC驅動器530內建立緩衝器，即緩衝器532，其可儲存與資料酬載相關之匯入標頭資料。NIC 560具有能力依據例如元組匹配(其可包括IP來源、目的地、埠來源、目的地等)分裂控制標頭及封包的資料部分562。如進一步所見，NIC 560可包括資料緩衝器5641 及5642 以儲存匯入資料用於控制標頭及資料酬載傳達路徑。如進一步所見，OS核心亦可包括網路堆疊，該網路堆疊包括連接點520，並傳送TCP/IP525用於處置控制傳達路徑。
此外，為建立此虛擬緩衝器位址，應用510可進一步產生空檔案，並朝儲存裝置570傳達此資訊，以預先配置用於直接資料轉移之預定儲存器/空間量。因而如同所見，此資訊可傳達通過虛擬檔案系統535，經由頁面高速緩衝記憶體538至檔案系統540。在圖5所示之實施例中，檔案系統540可為特定檔案系統諸如LinuxTM Ext2/Ext4檔案系統，其可提供系統呼叫以產生空檔案並聚集所有必須檔案方塊資訊。用於匯入資料流之檔案空間可預先配置，未引發資料碟片運行時I/O負擔，因為預先產生空間使得當資料抵達時，無額外負擔。相應資訊可傳達通過通用方塊層542及I/O排程器層544，並進入磁碟機545，其可為RAM碟片之驅動器。如同所見，驅動器545可包括緩衝器546，其可接收酬載資料之DMA資料轉移，並將其直接傳達至儲存裝置570。如進一步所見，驅動器545亦可通知儲存裝置570內檔案之方塊位址的應用。儘管圖5之實施例中顯示在此高層，理解的是本發明之範圍不侷限於此方式。
因而在圖5之實施例中，客戶端應用510呼叫檔案系統介面以獲得空檔案資訊。接著，應用510可將檔案的方塊資訊經由例如輸入/輸出控制(IOCTL)呼叫傳達至NIC介面。假定儲存裝置570可為RAM驅動器；應用510可經由NIC驅動器530發送方塊之實體位址至NIC 560，連同歷經直接路徑資料轉移之特定流資訊。
如以上說明，可以特定類型互連結構實施SoC。現在 參照圖6，顯示依據本發明之實施例之SoC的高層方塊圖。如圖6中所示，SoC 600可包括各式組件，所有組件可整合於單一半導體晶粒上，以提供用於高速及低電力下各式處理能力，消耗真實狀況的相對小量。如圖6中所見，SoC 600包括複數核心6050 -605n 。在各式實施例中，核心605可為相對簡單依序核心或更複雜之失序核心。或依序及失序核心之組合可呈現於單一SoC中。如同所見，核心605可經由連貫互連615而互連，其進一步耦接至高速緩衝記憶體610，例如共用最後層高速緩衝記憶體(LLC)。儘管本發明之範圍不侷限於此方面，在一實施例中，連貫互連615可依據美國加州聖克羅拉英特爾公司的快速路徑互連(QPI)TM 規格。
如圖6中進一步所示，連貫互連615可經由橋接器620傳達至結構650，其可為IOSF結構，包括處理及邊帶通訊通道。連貫互連615可經由整合的記憶體控制器615傳達至晶片外記憶體(為易於描繪圖6之實施例，未顯示)，並進一步經由橋接器630至結構650。
如圖6中進一步所示，各式組件可耦接至結構650，包括內容處理模組(CPM)640可用於實施諸如安全處理、加密功能等各式作業。此外，顯示處理器645可為部分媒體處理管線，供應用於相關顯示之視訊。
如進一步所見，結構650可進一步耦接至IP代理程式655，其可為諸如NIC之來源代理程式，及可為目的地代理程式之IP代理程式675，例如晶片上儲存器。因此， 代理程式665及代理程式675之間可發生代理程式655中所接收下載檔案之酬載資料的直接資料路徑傳達，且藉由CPM 640實施特別安全處理。此外，為致能與其他晶片上裝置之通訊，結構650可進一步與PCIeTM 控制器660及通用串列匯流排(USB)控制器665通訊，二者可依據該些協定與各式裝置通訊。最後，圖6之實施例中顯示橋接器670，其可用以與其他協定的額外組件通訊，諸如開放核心協定(OCP)或ARM先進微控制器匯流排架構(AMBA)協定。儘管圖6之實施例中顯示該些特別組件，理解的是本發明之範圍不侷限於此方式，且在不同實施例中可呈現額外或不同組件。
實施例可於許多不同系統實施。為予描繪，圖7中顯示智慧手機，即基於AndroidTM 之智慧手機。如同所見，圖7顯示用於基於AndroidTM 平台之軟體架構700的方塊圖。如同所見，架構700包括應用層710，其中可執行各式使用者應用。一該等應用可為內容應用715，其可依據本發明之實施例組配以致能使用者存取及下載遠端內容至智慧手機。應用715可下載至智慧手機，例如經由藉由服務提供者提供之應用儲存。各式其他使用者應用，遍及通訊應用、計算應用、電子郵件應用等，可進一步駐於應用層710中。
應用框架720在應用層710下執行。應用框架720可包括各式管理器以管理智慧手機之功能性。反過來，可在應用框架720下執行各式服務、代理程式、本機函式庫及 運行時間。在圖7中所示之實施例中，該等組件可包括安全引擎730，其可對匯入資料執行安全作業。安全引擎730可進一步以一或多個DRM技術組配而允許從來源代理程式直接路徑傳達內容至智慧手機的非揮發性儲存器。此外，可呈現各式本機函式庫740以處理不同服務。此外，運行時間750可包括核心函式庫752及程序虛擬機器(VM)754，諸如Dalvik VM。如圖7中進一步所示，所有上述組件可於核心760上執行，即LinuxTM 核心。該核心可包括各式驅動器用於硬體相互作用、網路相互作用等。
實施例因而可用於許多不同環境。現在參照圖8，顯示可使用實施例之示範系統800的方塊圖。如同所見，系統800可為智慧手機或其他無線通信器。如圖8之方塊圖中所示，系統800可包括基帶處理器810，其上可執行遠端內容共用應用。通常，基帶處理器810可相對於通訊實施各式信號處理，以及實施裝置的計算作業。反過來，基帶處理器810可耦接至使用者介面/顯示器820，使用者介面/顯示器820在若干實施例中可藉由觸控螢幕顯示器實現。此外，基帶處理器810可耦接至記憶體系統，在圖8之實施例中包括非揮發性記憶體(即快閃記憶體830)及系統記憶體(即動態隨機存取記憶體(DRAM)835)。如進一步所見，基帶處理器810可進一步耦接至捕捉裝置840，諸如可記錄視訊及/或靜止影像的影像捕捉裝置。
為致能傳輸及接收通訊，各式電路可耦接於基帶處理 器810及天線880之間。具體地，可呈現射頻(RF)收發器870及無線局域網路(WLAN)收發器875。通常，RF收發器870可用以依據諸如3G或4G無線通訊協定之特定無線通訊協定，諸如依據碼分多路進接(CDMA)、全球行動通訊系統(GSM)、長期演進(LTE)或其他協定，來接收及傳輸無線資料及呼叫。亦可提供其他無線通訊，諸如無線電信號之收到或傳輸，例如AM/FM，或全球定位衛星(GPS)信號。此外，亦可實現經由WLAN收發器875之本機無線信號，諸如依據BluetoothTM 標準或諸如IEEE 802.11a/b/g/n之IEEE 802.11標準。儘管圖8之實施例中顯示在此高層，理解的是本發明之範圍不侷限於這方面。
現在參照圖9，顯示依據本發明之實施例之網路的方塊圖。如圖9中所示，網路900可用以允許使用者經由網路對各類不同類型裝置存取內容。如同所見，網路900可相應於任何類型通訊網路，並可包括經由諸如網際網路920之特定網路互連的許多不同類型計算裝置。
為致能例如媒體內容之基於雲之儲存器，可提供雲端儲存器910。此雲端儲存器可為資料中心之一部分，該資料中心包括各式計算裝置、儲存裝置等。有關一範例，雲端儲存器910可為儲存裝置，包括諸如碟片、光學、或基於半導體之儲存器的多儲存組件。雲端儲存器910可作為與特定內容提供者相關之內容的儲存庫，諸如MP3或其他音樂儲存庫、諸如基於訂閱之視訊隨選服務的視訊儲存 庫等。
如圖9中進一步所示，在相同位置，例如作為相同資料中心的一部分，雲端伺服器915可耦接至雲端儲存器910。在各式實施例中，雲端伺服器915可用以致能使用者要求及獲得遠端存取儲存於雲端儲存器910上的內容。如圖9中所示，可呈現各式使用者裝置，例如使用者裝置9301 及9302 。該等使用者裝置可為特定使用者之個人裝置，諸如智慧手機、平板電腦、膝上型電腦、輕省筆電、超筆電、桌上型電腦等，可實施依據本發明之實施例的直接路徑架構。儘管圖9之實施例中顯示在此高層，理解的是本發明之範圍不侷限於這方面。
本發明之另一方面指向包括指令的至少一電腦可存取媒體，當執行指令時致使計算裝置實施各式作業，以建立及啟動裝置之來源及目的地代理程式之間之直接資料轉移。為達此目的，指令可致使裝置可獲得有關包括要求之內容之檔案的檔案資訊，將檔案資訊傳達至主機處理器以建立來源代理程式及目的地代理程式之間之直接傳達路徑，以及接收來源代理程式中檔案的資料封包，並依據有關直接傳達路徑之資訊將資料封包的酬載從來源代理程式直接發送至目的地代理程式。可發生此收到及酬載轉移，同時主機處理器處於低功率狀態。指令可進一步致使裝置將資料封包之控制標頭轉送至主機處理器。在一實施例中，裝置之檔案系統可用以產生裝置之儲存器單元中的一或多個空檔案(其可為目的地代理程式)，並將有關此檔 案之資訊傳達至來源代理程式。接著，來源代理程式可從來源代理程式提供酬載至插入來源代理程式及目的地代理程式之間之安全處理器。以此方式，可對來源代理程式及目的地代理程式之間之直接資料路徑實施安全處理，同時主機處理器仍處於低電力模式。
實施例可以碼實施並可儲存於具有儲存於上之指令可用以程控系統實施該些指令的非暫時性儲存媒體上。儲存媒體可包括但不侷限於任何類型碟片，包括軟碟、光碟、固態驅動器(SSD)、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、可重寫光碟(CD-RW)、及磁性光碟、諸如唯讀記憶體(ROM)之半導體裝置、諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)之隨機存取記憶體(RAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、可抹除程控唯讀記憶體(EPROM)、快閃記憶體、電可抹除程控唯讀記憶體(EEPROM)、磁性或光學卡、或適於儲存電子指令之任何其他類型媒體。
雖然已相對於有限數量實施例說明本發明，熟悉本技藝之人士將顯而易見的是許多相關修改及變化。希望申請專利範圍涵蓋所有該等修改及變化而落入本發明之精神及範圍內。
100、800‧‧‧系統
105‧‧‧核心域
110、1100 -110n 、605、6050 -605n 、760‧‧‧核心
120‧‧‧高速緩衝記憶體/互連
130‧‧‧非核心電路
140‧‧‧互連域
150、225‧‧‧系統記憶體
170‧‧‧裝置域
175‧‧‧晶片外互連
180‧‧‧來源裝置
185‧‧‧安全裝置
190‧‧‧目的地裝置
200、300、500‧‧‧架構
210、510、715‧‧‧應用
220‧‧‧中央處理單元
230‧‧‧週邊控制器集線器
240‧‧‧來源IP方塊
250‧‧‧目的地IP方塊
310‧‧‧主機OS/檔案系統
320‧‧‧輸入裝置
330、570‧‧‧儲存裝置
400‧‧‧方法
410、420、425、430、450、460、480‧‧‧方塊
440、470‧‧‧菱形
505‧‧‧使用者空間
515‧‧‧核心空間
520‧‧‧連接點
525‧‧‧傳輸控制協定/網際網路協定
530‧‧‧網路介面控制器驅動器
532、546‧‧‧緩衝器
535‧‧‧虛擬檔案系統
538‧‧‧頁面高速緩衝記憶體
540‧‧‧檔案系統
542‧‧‧方塊層
544‧‧‧I/O排程器層
545‧‧‧驅動器
550‧‧‧裝置層
560‧‧‧網路介面控制器
562‧‧‧資料部分
5641 、5642 ‧‧‧資料緩衝器
600‧‧‧單晶片系統
610‧‧‧記憶體
615‧‧‧連貫互連
620、630、670‧‧‧橋接器
640‧‧‧內容處理模組
645‧‧‧顯示處理器
650‧‧‧結構
655、665、675‧‧‧代理程式
660‧‧‧控制器
700‧‧‧軟體架構
710‧‧‧應用層
720‧‧‧應用框架
730‧‧‧安全引擎
740‧‧‧本機函式庫
750‧‧‧運行時間
752‧‧‧核心函式庫
754‧‧‧程序虛擬機器(VM)
810‧‧‧基帶處理器
820‧‧‧使用者介面/顯示器
830‧‧‧快閃記憶體
835‧‧‧動態隨機存取記憶體
840‧‧‧捕捉裝置
870‧‧‧射頻(RF)收發器
875‧‧‧無線局域網路(WLAN)收發器
880‧‧‧天線
900‧‧‧網路
910‧‧‧雲端儲存器
915‧‧‧雲端伺服器
920‧‧‧網際網路
9301 、9302 ‧‧‧使用者裝置
圖1為依據本發明之一實施例之系統的方塊圖。
圖2為依據本發明之實施例之直接路徑架構之應用程序視圖的高層方塊圖。
圖3為依據本發明之實施例之網路至儲存器直接資料轉移的高層架構描繪。
圖4為依據本發明之實施例之建立及實施直接資料轉移作業之方法的流程圖。
圖5為依據本發明之實施例之架構配置的方塊圖。
圖6為依據本發明之實施例之單晶片系統(SoC)的高層方塊圖。
圖7為依據本發明之一實施例之行動平台之軟體架構的方塊圖。
圖8為實施例可使用之示範系統的方塊圖。
圖9為依據本發明之實施例之網路的方塊圖。
100‧‧‧系統
105‧‧‧核心域
1100 、110n ‧‧‧核心
120‧‧‧高速緩衝記憶體/互連
130‧‧‧非核心電路
140‧‧‧互連域
150‧‧‧系統記憶體
170‧‧‧裝置域
175‧‧‧晶片外互連
180‧‧‧來源裝置
185‧‧‧安全裝置
190‧‧‧目的地裝置

Claims (20)

  1. 至少一電腦可存取媒體，包含指令當被執行時致使計算裝置：獲得有關從遠端位置下載至計算裝置之檔案的檔案資訊；依據該檔案資訊於該計算裝置之目的地儲存器中產生至少一空檔案，並將有關該至少一空檔案之方塊資訊傳達至該計算裝置之網路介面；以及接收該網路介面中該檔案之資料封包，並依據該方塊資訊將該資料封包之酬載從該網路介面直接發送至該目的地儲存器，同時該計算裝置之主機處理器處於低功率狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置將該資料封包之控制標頭轉送至該計算裝置之該主機處理器。
  3. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置使用該計算裝置之檔案系統以產生該至少一空檔案。
  4. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置從該網路介面提供該酬載至該計算裝置之安全處理器，該安全處理器係插入該網路介面與該目的地儲存器之間。
  5. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該檔案包含音頻資訊，且該目的地儲存器包含該計 算裝置之隨機存取記憶體(RAM)碟。
  6. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置將該酬載從該網路介面直接發送至該目的地儲存器，而未於中間將該酬載儲存於該計算裝置之系統記憶體中。
  7. 如申請專利範圍第6項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置維持該系統記憶體處於低功率狀態，同時將該檔案下載至該計算裝置。
  8. 如申請專利範圍第1項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置斷電該計算裝置之單晶片系統(SoC)的核心域，同時將該酬載從該網路介面直接發送至該目的地儲存器。
  9. 如申請專利範圍第8項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置供電該SoC之裝置域及互連域，同時將該酬載從該網路介面直接發送至該目的地儲存器，該裝置域包括該網路介面。
  10. 如申請專利範圍第9項之至少一電腦可存取媒體，其中，該指令進一步致使該計算裝置供電該SoC之該核心域，同時該網路介面接收該檔案之至少若干資料封包，並實施與該核心域中該檔案無關的處理。
  11. 一種單晶片系統(SoC)，包含：核心域，包括複數核心以獨立地執行指令；互連域，用以將該核心域耦接至裝置域之複數智慧財產權(IP)邏輯；以及 該裝置域，包括來源IP邏輯，該來源IP邏輯耦接至網路以接收使用者要求之檔案，該來源IP邏輯將該檔案之資料封包的酬載資料直接轉移至目的地IP邏輯，而未將該酬載資料傳達至該核心域及回應於從該核心域接收之直接資料轉移設置資訊的傳達，同時至少一部分該核心域處於低功率狀態。
  12. 如申請專利範圍第11項之SoC，其中，該酬載之直接資料轉移係經過該互連域並繞過該核心域。
  13. 如申請專利範圍第11項之SoC，其中，該目的地IP邏輯包含系統記憶體之隨機存取記憶體(RAM)碟部分。
  14. 如申請專利範圍第11項之SoC，其中，該來源IP邏輯將該檔案之至少一該資料封包的控制資訊傳達至該核心域。
  15. 如申請專利範圍第14項之SoC，其中，該核心域回應於應用要求而致使於該目的地IP邏輯內產生空檔案。
  16. 如申請專利範圍第15項之SoC，其中，該核心域將與該空檔案相關並相應於該直接資料轉移設置資訊之檔案方塊資訊傳達至該來源IP邏輯，以使該來源IP邏輯可將該檔案之資料封包的該酬載資料直接轉移至該目的地IP邏輯。
  17. 一種用於資料封包處理的系統，包含：處理器，用以執行指令；無線收發器，用以無線傳輸及接收指令；來源代理程式，用以耦接至網路以接收於該處理器上 執行之客戶端應用要求的檔案；目的地代理程式，耦接至該來源代理程式用以儲存該檔案；以及至少一儲存媒體，包括指令而使該系統可獲得有關該檔案之檔案資訊，經由該客戶端應用將該檔案資訊傳達至該系統之檔案系統，依據該檔案資訊及經由該檔案系統於該目的地代理程式中產生至少一檔案，並將有關該至少一檔案之方塊資訊傳達至該來源代理程式，及之後接收該來源代理程式中該檔案之資料封包，將該資料封包之控制部分提供至該處理器，以及經由耦接該來源代理程式及該目的地代理程式同時繞過該處理器及系統記憶體之繞過路徑，依據該方塊資訊將該資料封包之資料部分直接提供至該目的地代理程式，同時該處理器處於低功率狀態。
  18. 如申請專利範圍第17項之系統，其中，該來源代理程式係用以將與收到該檔案相關之例外傳達至該處理器，且該處理器係用以處理該例外。
  19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中，當該例外相應於該檔案之額外儲存器空間的要求時，該處理器用以回應於該例外而將額外方塊資訊提供至該來源代理程式。
  20. 如申請專利範圍第19項之系統，其中，該來源代理程式係用以依據該額外方塊資訊及經由該繞過路徑而將該檔案之額外資料封包的資料部分直接提供至該目的地代理程式。
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