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1、(10)申请公布号 CN 102843239 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 3 2 3 9 A *CN102843239A* (21)申请号 201210290613.4 (22)申请日 2008.11.06 11/936,327 2007.11.07 US 200880115221.6 2008.11.06 H04L 12/10(2006.01) (71)申请人英特尔公司 地址美国加利福尼亚州 (72)发明人 R海耶斯 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人张东梅 (54) 发明名称 使用活跃/空闲切换的高能效以太网 。
2、(57) 摘要 一般而言，本公开描述了一种高能效以太网 通信方法。在这里描述的至少一个实施例中，以太 网控制器可以配置为在活跃功率状态运行从而以 最大可达链路速度发送或接收数据分组。该最大 可达链路速度可以通过以太网控制器与耦合到以 太网控制器的链路伙伴之间的协商来决定。一旦 发送或接收了数据分组，以太网控制器可以配置 为在空闲功率状态运行以减少能耗。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书4页 说明书6页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 4 页 说明书 6 页 附图 5 页 1/4页 2 1.一种以太网。
3、控制器，包括： 至少一个媒体接入控制器（MAC）； 到至少一个PHY的至少一个接口；以及 被安排成在操作时进行以下动作的电路： 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态的信号； 进入所述第一低功率状态，所述第一低功率状态导致在所述第一低功率状态期间发送 电路消耗的功率减少； 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态结束的信号； 等待第一预定的时间周期；以及 在所述第一预定的时间周期之后，导致在第一活跃功率状态下至少一个以太网数据帧 传输到第一链路伙伴，所述第一活跃功率状态是比第一低功率状态高的发送电路的功耗状 态。 2.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述电路还包括进行以下。
4、动作的 电路： 接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态的信号的指示； 进入第二低功率状态，所述第二低功率状态导致在所述第二低功率状态期间接收电路 消耗的功耗减少； 接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态结束的信号的指示； 进入第二活跃功率状态，所述第二活跃功率状态是比第二低功率状态高的接收电路的 功耗状态，并且在第二预定时间周期之后，从第一链路伙伴接收至少一个以太网数据帧。 3.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述发送电路包括以下中的至少 一个：10GBASE-T PHY和1000BASE-T PHY。 4.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述电路包括被安排成在操作时 以以。
5、太网控制器和第一链路伙伴之间协商的数据率传送以太网数据帧的电路。 5.如权利要求25所述的以太网控制器，其特征在于，被安排成在操作时减少在第一低 功率状态期间发送电路消耗的功率的所述电路包括被安排成在操作时进行时钟门控的电 路。 6.如权利要求5所述的以太网控制器，其特征在于，被安排成在操作时时钟门控发送 电路的电路是独立于时钟门控接收电路的电路而控制的。 7.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少 在第一低功率状态期间所述至少一个PHY中的至少一个消耗的功率。 8.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，在第一低功率状态期间所述以太 网控制器不向第一链路。
6、伙伴发送以太网数据帧，且在第二低功率状态期间所述以太网控制 器不从第一链路伙伴接收以太网数据帧。 9.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少 在第一低功率状态期间编码器消耗的功率。 10.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少 在第二低功率状态期间解码器消耗的功率。 11.如权利要求1所述的以太网控制器，其特征在于，还包括被安排成在操作时从驱动 权 利 要 求 书CN 102843239 A 2/4页 3 器接收导致以太网控制器进入第一低功率状态的信号的电路。 12.一种系统，包括： 被安排成在操作时进行以下动作的网络控制器：。
7、 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态的信号； 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态结束的信号； 等待第一预定的时间周期； 在所述第一预定的时间周期之后，导致至少一个以太网数据帧传输到第一链路伙伴； 接收来自第一链路伙伴的通知第二低功率状态的信号的指示； 接收来自第一链路伙伴的通知第二低功率状态结束的信号的指示；以及 在第二预定的时间周期之后，接收来自第一链路伙伴的至少一个以太网数据帧； 其中所述网络控制器电路包括接收电路和发送电路。 13.如权利要求12所述的系统， 其特征在于，所述网络控制器电路包括被安排成在操作时进行以下动作的电路： 在第一低功率状态期间减少发送电路消耗的。
8、功率；以及 在第二低功率状态期间减少接收电路消耗的功率。 14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述网络控制器电路包括： 至少一个媒体接入控制器（MAC）；以及 到PHY的至少一个接口。 15.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述接收电路包括以下中的至少一个： 10GBASE-T PHY和1000BASE-T PHY。 16.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述网络控制器电路包括被安排成在操 作时以网络控制器和第一链路伙伴之间协商的数据率导致数据传送的电路。 17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，被安排成在操作时减少在第一低功率状 态期间发送电路消耗的功率的所述电路包括。
9、被安排成在操作时进行时钟门控的电路。 18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，被安排成在操作时时钟门控发送电路的 电路是独立于在操作时时钟门控接收电路的电路而控制的。 19.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少在第一 低功率状态期间所述至少一个PHY中的至少一个消耗的功率。 20.如权利要求12所述的系统，其特征在于，在第一低功率状态期间所述网络控制器 不发送数据帧，且在第二低功率状态期间所述网络控制器不接收数据帧。 21.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少在第一 低功率状态期间编码器消耗的功率。 22.如权利要求12所述的系统。
10、，其特征在于，所述电路被安排成在操作时减少在第一 低功率状态期间解码器消耗的功率。 23.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括从驱动器接收导致网络控制器进 入第一低功率状态的信号的电路。 24.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括： 至少一个主处理器；以及 至少一个存储器。 权 利 要 求 书CN 102843239 A 3/4页 4 25.一种方法，包括至少一个网络控制器： 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态的信号； 导致进入所述第一低功率状态，所述第一低功率状态导致在所述第一低功率状态期间 发送电路消耗的功率减少； 导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态结束。
11、的信号； 导致等待第一预定的时间周期； 在所述第一预定的时间周期之后，导致在第一活跃功率状态下至少一个以太网数据帧 传输到第一链路伙伴，所述第一活跃功率状态是比第一低功率状态高的发送电路的功耗状 态。 接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态的信号的指示； 导致进入第二低功率状态，所述第二低功率状态导致在所述第二低功率状态期间接收 电路消耗的功耗减少； 接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态结束的信号的指示；以及 导致进入第二活跃功率状态，所述第二活跃功率状态是比第二低功率状态高的接收电 路的功耗状态，并且在第二预定时间周期之后，接收至少一个以太网数据帧。 26.如权利要求25所述的方法，其特征在于。
12、，所述接收电路包括以下中的至少一个： 10GBASE-T PHY和1000BASE-T PHY。 27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括以网络控制器和第一链路伙伴之 间协商的数据率传送以太网数据帧。 28.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括在第一低功率状态期间减少发送 电路消耗的功率包括用于时钟门控的电路。 29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括独立于接收电路的时钟门控，时钟 门控发送电路。 30.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括减少在第一低功率状态期间至少 一个PHY中的至少一个消耗的功率。 31.如权利要求25所述的方法，其特征在于，在第一低功。
13、率状态期间所述控制器不发 送以太网数据帧，且在第二低功率状态期间所述控制器不接收以太网数据帧。 32.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括减少在第一低功率状态期间编码 器消耗的功率。 33.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括减少在第二低功率状态期间解码 器消耗的功率。 34.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括从驱动器接收信号，并且作为响应 导致进入第一低功率状态。 35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括基于数据缓冲器中可用的数据量 从驱动器发送信号。 36.一种设备，包括： 用于导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态的信号的装置； 用于导致进入所述。
14、第一低功率状态的装置，所述第一低功率状态导致在所述第一低功 率状态期间发送电路消耗的功率减少； 权 利 要 求 书CN 102843239 A 4/4页 5 用于导致产生用于第一链路伙伴的通知第一低功率状态结束的信号的装置； 用于导致等待第一预定的时间周期的装置； 用于在所述第一预定的时间周期之后，导致在第一活跃功率状态下至少一个以太网数 据帧传输到第一链路伙伴的装置，所述第一活跃功率状态是比第一低功率状态高的发送电 路的功耗状态。 用于接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态的信号的指示的装置； 用于导致进入第二低功率状态的装置，所述第二低功率状态导致在所述第二低功率状 态期间接收电路消耗的功耗。
15、减少； 用于接收第一链路伙伴的通知第二低功率状态结束的信号的指示的装置； 用于导致进入第二活跃功率状态的装置，所述第二活跃功率状态是比第二低功率状态 高的接收电路的功耗状态，并且在第二预定时间周期之后，接收至少一个以太网数据帧。 37.如权利要求36所述的设备，其特征在于，还包括导致响应于来自驱动器的信号，并 且作为响应导致进入第一低功率状态的指令。 38.如权利要求36所述的设备，其特征在于，还包括导致基于数据缓冲器中可用的数 据量从驱动器发送信号的指令。 权 利 要 求 书CN 102843239 A 1/6页 6 使用活跃 / 空闲切换的高能效以太网 0001 本申请是PCT国际申请号P。
16、CT/US2008/082577、国际申请日2008年11月6日、中 国国家申请号200880115221.6、名称为“使用活跃/空闲切换的高能效以太网”的申请的分 案申请。 发明领域 0002 本公开涉及以太网通信，并且，更具体而言，涉及使用活跃/空闲切换的高能效以 太网。 0003 发明背景 0004 当前的以太网解决方案要么是保持在给定速度下运行，例如1000BASE-T，而不考 虑带宽利用，因此消耗了超过所需的功率，要么是它们要求软件驱动程序放弃链路并自动 协商一个新的更低的速度以节约功率，然而在该过程中链接丢失几秒钟，使得这一选择对 于许多应用而言是不合适的。IEEE 802.3工作。
17、组最近已经成立了正式命名为802.3az的高 能效以太网（EEE）任务组，以通过解决当前解决方案的上述问题来定义用于减少以太网的 平均功耗的解决方案。目前为止，针对EEE的IEEE任务组已有两个提案，两者都推荐速率 变换来跟踪带宽利用需求。EEE任务组所提议的速率变换是其中以太网通信速度可以根据 带宽需求而上移或者下移的一种技术。例如，在低需求时段期间，速度可以从快通信速度下 移到较慢通信速度（例如，1000BASE-T到100BASE-TX）。随着需求的增加，速度可以上移。 0005 附图简述 0006 随着下面详细描述的进行且基于参考附图，要求保护的主题的实施例的特征和优 点将会变得显而易。
18、见，附图中相似的数字表示相同的部分，且其中： 0007 图1描绘与本公开的一个示例性实施例一致的功率-时间图； 0008 图2阐明与本公开一致的系统实施例； 0009 图3描绘与本公开一致的示例性数据发送操作的流程图； 0010 图4描绘与本公开一致的示例性数据接收操作的流程图； 0011 图5A描绘根据速率变换以太网通信技术的功率分布图；以及 0012 图5B描绘与本公开一致的功率分布图。 0013 虽然以下详细描述将参照说明性实施例而继续，其许多选择、更改、或者改变对于 本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，意图是要求保护的主题被广义的看待，且仅如 所附权利要求中阐述的那样来定义。 00。
19、14 详细描述 0015 一般而言，本公开描述了一种高能效以太网通信方法。在这里描述的至少一个实 施例中，以太网控制器可以配置为在活跃功率状态运行以在最大可达链路速度上发送或接 收数据分组（当可用时）。该最大可达链路速度（例如，1000BASE-T（GbE）、10GBASE-T等）可 以通过以太网控制器和耦合到以太网控制器的链路伙伴之间的协商来决定。一旦发送或接 收了数据分组，以太网控制器可以配置为在空闲功率状态运行以减少能耗。此处使用的“空 闲功率状态”可以定义为足以与链路伙伴维持打开的链路但不足以发送或接收数据的功率 说 明 书CN 102843239 A 2/6页 7 状态。换言之，此处。
20、使用的“空闲功率状态”是当在以太网控制器和链路伙伴之间维持以太 网通信链路时低于发送至少一个数据分组的功耗状态的临界功耗状态。此处使用的“活跃 功率状态”可以包括定义为在最大可达链路速度上发送数据的功率状态的“活跃数据发送 功率状态”、和定义为在最大可达链路速度上接收数据的功率状态的“活跃数据接收功率状 态”。 0016 图1描绘与本公开的一个示例性实施例一致的功率-时间图100。在这一实施例 中，数据分组102a、102b、102c可以在最大活跃功率状态104（例如，最大可达链路速度）以 突发（burst）方式发送或接收。当数据分组可用于发送或接收时，以太网控制器（该图中未 示出）可以在空闲。
21、状态108和活跃状态104之间切换功率。在本示例中，活跃功率状态104 是与最大可达数据发送或接收速度相关联的功率状态。空闲功率状态108是足以与链路伙 伴维持打开的链路但不足以发送或接收数据的功率状态。在该示例中，空闲功率状态108 代表比关闭状态106稍大但比活跃功率状态104低很多的功耗。 0017 在从空闲功率状态108到活跃功率状态104的转换期间，可能存在第一延迟时段 110。同样的，在从活跃功率状态104到空闲功率状态108的转换期间，可能存在第二延迟 时段112。分组突发之间（例如，在突发102a和102b之间）的空闲区间114可以基于带宽 考虑和/或数据缓冲器中可用的数据量。。
22、 0018 图2阐明和本公开一致的系统实施例200。系统200包括主机系统202和以太网 控制器220。主机系统202可以包括主处理器204、芯片组电路206和系统存储器208。主 处理器204可以包括一个或多个处理器核且可以配置为运行系统软件210。系统软件210 可以包括例如操作系统代码212（例如，OS核心代码）和局域网（LAN）驱动程序代码214。 LAN驱动程序代码214可以配置为至少部分地控制以太网控制器220操作的运行，这将在以 下更详细地描述。系统存储器208可以包括配置为存储以太网控制器220将要发送或者接 收的一个或多个数据分组的I/O存储缓冲器216。芯片组电路206通常。
23、可以包括“北桥”电 路（未示出）来控制处理器204、以太网控制器220和系统存储器208之间的通信。此外，芯 片组电路206可以包括“南桥”电路（未示出）来控制主机系统202和以太网控制器220之 间的I/O通信。“南桥”电路可以包括遵守或者兼容于PCI-Express通信协议的I/O总线电 路来提供芯片组电路206和以太网控制器220之间的通信。 0019 以太网控制器220可以在逻辑上和/或物理上划分为发送通道221A和接收通道 221B。以太网控制器通常可以包括以太网媒体接入控制（MAC）电路222和物理接口（PHY） 电路224。MAC电路222可以包括发送MAC电路222A，其配置为。
24、将要发送的数据组装为包 括目的和源地址以及网络控制信息和差错检测散列值的帧或分组。MAC电路222还可以包 括接收MAC电路222B，其配置为从接收到的帧中取出数据并将该数据放入系统存储器208。 PHY电路224可以包括配置为将数据分组编码的编码电路240A和配置为将数据分组解码的 解码电路240B。编码电路240A和解码电路240B可以共同实施为一个处理器（例如，数字 信号处理器），其配置为执行模数和数模转换、数据的编码和解码、模拟寄生消除（例如，串 音消除）、以及接收到的数据的恢复。PHY电路224也可包括配置为发送一个或多个数据分 组的发送（Tx）电路226和配置为接收一个或多个数据分。
25、组的接收（Rx）电路228。Rx电路 228可以包括配置为协调数据接收的时序的锁相环电路（PLL，未示出）。PHY电路224可以 耦合到以太网通信链路230。以太网通信链路230可以包括例如媒体相关接口，媒体相关接 说 明 书CN 102843239 A 3/6页 8 口可以包括例如6类（Cat6）以太网光缆。 0020 发送MAC电路222A可以包括可控时钟输入242和可控功率输入244。时钟输入 242通常可包括控制MAC电路222A的时钟的时钟信号。功率输入244通常可以包括向MAC 电路222A的一个或多个部件供电的供电信号。类似地，接收MAC电路222B可以包括可控 时钟输入246和。
26、可控功率输入248。时钟输入246通常可包括控制MAC电路222B的时钟的 时钟信号。功率输入248通常可以包括向MAC电路222B的一个或多个组件供电的供电信 号。编码电路240A可以包括可控时钟输入254和可控功率输入256，且解码电路240B可以 包括可控时钟输入258和可控功率输入260。发送电路226可以包括可控时钟输入262和 可控功率输入264。在一个实施例中，发送通道221A和接收通道221B的时钟可以被独立地 控制。并且，在一个实施例中，发送通道221A和接收通道221B的功率可以被独立地控制。 0021 以太网控制器220可以配置为经由通信链路230与链路伙伴232交换命令。
27、和数 据。这里使用的“链路伙伴”表示配置为使用以太网通信协议与以太网控制器220通信的 任意设备。在至少一个实施例中，链路伙伴232可以包括交换机、桥接器、路由器和/或其 他以太网控制器（可以和与主机系统202类似的主机系统相关联），其可以按照与这里提供 的以太网控制器220的描述一致的方式来配置和运行。 0022 以太网控制器220可以配置为向链路伙伴232发送至少一个数据分组，或者从链 路伙伴232接收至少一个数据分组。如所述的，以太网控制器220可以配置为至少部分地 在空闲功率状态和活跃功率状态运行。在一个实施例中，为了从活跃数据发送功率状态转 换到空闲状态，以太网控制器220可以配置为。
28、控制时钟输入242、254和/或262。为了从 活跃数据接收功率状态转换到空闲功率状态，以太网控制器220可以配置为控制时钟输入 246和/或258。为此，时钟输入242、254、262、246和/或258可以被门控（时钟门控）以将 去往相应电路的时钟信号调至关闭（OFF）。 0023 为了允许非对称功率管理，发送通路电路的时钟输入可以独立于接收通路电路的 时钟输入来控制。这可以允许例如发送通路221A中的电路处于空闲功率状态而接收通路 221B中的电路处于活跃状态（或者，反之亦然）。这里所使用的时钟门控可以提供用以实现 这里定义的空闲功率状态的机制，在该空闲功率状态中，被时钟门控的电路的功耗。
29、足以与 链路伙伴232维持打开的链路（经由通信链路230），但是不足以供以太网控制器220发送或 接收数据。为了从空闲功率状态转换到活跃功率状态，以太网控制器220可配置为将时钟 信号242、254、262、246和/或258调至打开（ON）状态，以允许例如以太网控制器220发送 和/或接收数据。 0024 以下描述以太网控制器220协同图2的系统的其他特征在数据发送和数据接收期 间的操作： 0025 Tx活跃转换 0026 如所述的，以太网控制器220可以配置为至少部分地从空闲功率状态转换到活跃 数据发送功率状态以发送数据。为此，可以由主处理器204运行的LAN驱动程序代码214 可以配置为。
30、确定存在至少一个可以是存储在I/O存储缓冲器216中的要发送的数据分组。 驱动程序214可以生成发送活跃控制信号来控制以太网控制器220从空闲功率状态转换到 活跃数据发送功率状态。可以向发送MAC电路222A施加时钟信号242，并且可以分别向编 码电路240A和发送电路226施加时钟信号254和262。如果链路伙伴232以同样的方式 说 明 书CN 102843239 A 4/6页 9 配置，为了使得链路伙伴232准备好从以太网控制器220接收数据，发送电路226可以配置 为生成接收活跃控制信号来“唤醒”链路伙伴232相应的接收电路和MAC电路。在指定的 延迟时段之后（例如，图1中描绘的延迟时。
31、段110），以太网控制器220可以开始向链路伙伴 232发送数据。 0027 Tx空闲转换 0028 如所述的，以太网控制器220可配置为从活跃数据发送功率状态转换到空闲功率 状态。为此，可以由主处理器204运行的LAN驱动程序代码214可以配置为确定不存在准 备好要发送的数据分组，例如通过监视I/O存储缓冲器216来确定缓冲器是否为空。驱动 程序214可生成空闲控制信号来控制以太网控制器220从活跃数据发送功率状态转换到空 闲功率状态。可以对去往MAC电路222A的时钟信号242进行门控以允许MAC电路222A下 降到空闲功耗模式。同样的，可以对分别去往编码电路240A和/或发送电路226的。
32、时钟信 号254和/或262进行门控以准许编码电路240A和/或发送电路226下降到空闲功耗模 式。如果链路伙伴232以同样的方式配置，发送电路226可以配置为生成接收空闲控制信 号以将链路伙伴232相应的解码电路和MAC电路转换到空闲功率状态。 0029 Rx活跃转换 0030 以太网控制器220还可以配置为至少部分地从空闲功率状态转换到活跃数据接 收功率状态以从链路伙伴232接收数据。为此，链路伙伴232可以生成去往接收电路228 的接收活跃控制信号。为此，虽然解码电路240B和接收MAC电路222B可分别处于功率空 闲状态，但接收电路228可以处于活跃功率状态，使得PHY电路224与链路。
33、伙伴232之间的 链路230保持打开。链路伙伴232生成的接收活跃控制信号可以包括能被接收电路228接 收和识别的突发信号。响应于此，PHY电路224可以将解码电路240B从空闲功率状态转换 到活跃功率状态，且PHY电路224还可以生成接收活跃控制信号来将接收MAC电路222B从 空闲功率状态转换到活跃功率状态。为此，可以分别向编码电路240B和MAC电路222B施 加（例如，不进行门控）时钟信号258和246以准许MAC电路222B和解码电路240B从链路 伙伴232接收数据。在所定义的延迟时段后（例如，图1描绘的延迟时段110），以太网控制 器220可以开始从链路伙伴232接收数据。数据可。
34、以存储在缓冲存储器216中。 0031 Rx空闲转换 0032 如所述的，以太网控制器220可以配置为至少部分地从活跃数据接收功率状态转 换到空闲功率状态。为此，PHY电路224可以配置为从链路伙伴232接收空闲控制信号。响 应于此，PHY电路224可以将解码电路240B从活跃功率状态转换到空闲功率状态（如上面 指出的，可以包括解码电路240B的时钟门控）。PHY电路224还可以生成接收空闲控制信号 以将接收MAC电路222B从活跃数据接收功率状态转换到空闲功率状态。 0033 如上所述，在以太网控制器220和链路伙伴232之间交换的控制信号可以包括例 如由各自的PHY电路生成的包括用以转换到。
35、活跃功率状态或空闲功率状态的编码信号的 控制帧。或者，控制信号可以包括具有预定义特性的模拟突发信号，其可以被各自的PHY电 路理解为用以转换到活跃功率状态或空闲功率状态的控制信号。又或者，这样的控制信号 可以由MAC电路222以例如数据分组中的头部或者尾部数据的形式生成。 0034 图3描绘与本公开一致的示例性数据发送操作的流程图300。操作可以包括确 定数据分组是否存在于存储器中且可用于发送（302）。操作还可以包括生成发送活跃控制 说 明 书CN 102843239 A 5/6页 10 信号以将以太网控制器至少部分地从空闲功率状态转换到活跃数据发送功率状态（304）。 如果耦合到以太网控制。
36、器的链路伙伴被类似地配置，操作还可以包括生成去往链路伙伴的 接收活跃控制信号，使得链路伙伴至少部分地从空闲功率状态转换到活跃数据接收状态 （306）。操作还可以包括使用最大协商速度将数据分组发送到链路伙伴（308）。一旦发送了 数据分组，操作可以进一步包括生成空闲控制信号以将以太网控制器从活跃数据发送功率 状态转换为空闲功率状态（310）。此外，如果链路伙伴被类似地配置，操作还可以包括生成 去往链路伙伴的接收空闲控制信号，使得链路伙伴从活跃数据接收功率状态转换到空闲功 率状态（312）。 0035 图4描绘与本公开一致的示例性数据接收操作的流程图400。操作可以包括由以 太网控制器接收来自链路。
37、伙伴的接收活跃控制信号（402）。操作还可以包括至少部分地且 响应于接收活跃控制信号将以太网控制器从空闲功率状态转换到活跃数据接收功率状态 （404）。操作还可以包括由以太网控制器从链路伙伴接收数据分组（406）。数据分组可以存 储在存储器中（408）。操作还可以包括由以太网控制器接收来自链路伙伴的接收空闲控制 信号（410）。操作还可以包括至少部分地且响应于接收空闲控制信号将以太网控制器从活 跃数据接收功率状态转换到空闲功率状态（412）。 0036 以上结合以太网控制器对空闲功率状态的描述和其他方法相比提供了显著的功 率节省。图5A描绘根据速率变换以太网通信技术的功率分布图502，而图5B。
38、描绘与本公开 一致的功率分布图504。一般而言，功耗（能耗）可以表达为功率曲线下方的面积，即， 0037 0038 平均功率可以定义为在给定时间区间上的能耗。如图所示，速率变换技术的功率 分布502从第一功率水平506开始，在该水平上发送或接收是可能的但是在相对低带宽上， 例如为最大速率的1/10或1/100，并且基于带宽利用的增加或者其他的考虑，将功率提高 到第二高水平508上以实现更快的数据发送或接收。因此能耗定义为区域506下方和区域 508下方的面积。相反，根据本公开的功率分布504，数据在最大可达速度上发送或接收，如 区域510和511中的面积描绘的。一旦发送或接收了数据，功率就被减。
39、小到空闲功率状态 108。速率变换技术使用的平均功率比本公开的活跃/空闲切换技术使用的平均功率要高， 特别是当考虑到长期使用时。出乎意料的，此处的申请人已确定虽然在最快可达速度上工 作功率更高，但通过更快地完成发送并在数据发送或接收后转换到空闲功率状态减少了总 功耗。 0039 前述的例子是参照以太网控制器的一个或多个部件的功率门控以实现空闲功率 状态来描述的。在其他的实施例中，另外的或者作为时钟门控的替换，以太网控制器也可以 配置为中断去往MAC电路222和/或PHY电路224的功率（例如，功率门控）。虽然功率门 控可以实现这里定义的合适的空闲功率状态，该技术可能导致空闲到活跃转换之间额外的。
40、 延迟。 0040 以太网控制器220还可以包括I/O总线电路（未示出）来提供以太网控制器220与 芯片组电路206之间的I/O通信（这样的总线电路可遵守之前提及的PCI-Express通信协 议）。以太网控制器还可以包括配置为在MAC电路220与PHY电路224之间提供I/O通信 说 明 书CN 102843239 A 10 6/6页 11 的MAC/PHY接口电路（未示出）（其可以包括，例如SGMI或XAUI）。 0041 存储器208和/或与以太网控制器220相关联的存储器（未示出）可以包括一个 或多个如下类型的存储器：半导体固件存储器、可编程存储器、非易失性存储器，只读存储 器、电可编。
41、程存储器，随机存取存储器，闪存，磁盘存储器、和/或光盘存储器。另外或者替 换地，存储器208和/或与以太网控制器220相关联的存储器（未示出）可以包括其他的和 /或以后开发的类型的计算机可读存储器。这里描述的方法的实施例可以用可存储在存储 介质上的具有将系统编程为执行这些方法的指令的计算机程序来实现。该存储介质可以包 括，但不限于，任何类型的盘，包括软盘、光盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可重写压缩盘 （CD-RW）和磁光碟，半导体设备例如只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）例如动态和 静态RAM、可擦除可编程只读存储器（EP ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。
42、、闪存、 磁卡或光卡、或者任何类型的适于存储电子指令的介质。其他实施例可以实现为由可编程 控制设备运行的软件模块。 0042 这里描述的以太网通信协议能够准许使用传输控制协议/网际协议（TCP/IP）的 通信。以太网协议可以遵守或兼容于由电气电子工程师协会（IEEE）于2002年3月公布的 题为“IEEE 802.3标准”的以太网标准和/或该标准的后来版本。 0043 如这里所使用的，“PHY”可以定义为用于与一个或多个设备接口的对象和/或电 路，并且这样的对象和/或电路可以由这里阐述的一个或多个通信协议所定义。PHY可以包 括物理PHY，其包括与适用的通信链路接口的收发机电路。PHY可以替换。
43、地和/或另外包括 虚拟PHY，其与另一个虚拟PHY或与物理PHY接口。PHY电路224可以遵守或兼容于之前提及 的IEEE 802.3以太网通信协议，其可以包括例如顺应100BASE-TX、100BASE-T、10GBASE-T、 10GBASE-KR、10GBASE-KX4/XAUI、40GbE和/或100GbE的PHY电路，和/或顺应以后开发的 通信协议的PHY电路。 0044 如这里的任意实施例中使用的“电路”可以包括例如单个或任意组合的硬连线电 路、可编程电路、状态机电路、和/或存储了由可编程电路运行的指令的固件。 0045 这里已经使用的术语和表达是作为描述的方式而不用于限制，因此在。
44、使用这些术 语和表达时，并不意图排除所示和描述的特征（或者其一部分）的任何等价物，并且应认识 到在权利要求的范围内可以有多个变化形式。因此，权利要求意图覆盖所有这样的等价物。 说 明 书CN 102843239 A 11 1/5页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102843239 A 12 2/5页 13 图2 说 明 书 附 图CN 102843239 A 13 3/5页 14 图3 说 明 书 附 图CN 102843239 A 14 4/5页 15 图4 说 明 书 附 图CN 102843239 A 15 5/5页 16 图5A 图5B 说 明 书 附 图CN 102843239 A 16 。