电子装置及降低电子装置功耗的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310524582.9

申请日:

2013.10.30

公开号:

CN103558907A

公开日:

2014.02.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 1/32申请日:20131030|||公开

IPC分类号:

G06F1/32

主分类号:

G06F1/32

申请人:

威盛电子股份有限公司

发明人:

黄振铭

地址:

中国台湾新北市

优先权:

2013.09.02 TW 102131491

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

史新宏

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内容摘要

本发明提供一种电子装置及降低电子装置功耗的方法。该电子装置,包括:一SATA实体层,用以连接一SATA装置,其中该SATA实体层以一第一时钟频率与该SATA装置进行数据传输;一时钟产生器,用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信号至该SATA实体层;以及一控制单元,其中当该控制单元检测到至少一特定事件发生时,该控制单元控制该时钟产生器,使该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该SATA实体层,藉以让该SATA实体层使用该第二时钟频率与该SATA装置进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。

权利要求书

权利要求书
1.  一种电子装置,包括:
一SATA实体层,用以连接一SATA装置,其中该SATA实体层以一第一时钟频率与该SATA装置进行数据传输;
一时钟产生器,用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信号至该SATA实体层;以及
一控制单元,其中当该控制单元检测到至少一特定事件发生时,该控制单元控制该时钟产生器,使该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该SATA实体层,藉以让该SATA实体层使用该第二时钟频率与该SATA装置进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。

2.  如权利要求1所述的电子装置,其中该至少一特定事件为该电子装置中的一电源供应器中的一电池电量小于一预定阈值。

3.  如权利要求1所述的电子装置,其中该至少一特定事件为在一特定期间内的一闲置计数值大于一预定阈值。

4.  如权利要求1所述的电子装置,其中该至少一特定事件为该控制单元所传送的数据量小于一预定值。

5.  如权利要求1所述的电子装置,其中当该控制单元检测到该至少一特定事件发生时,该控制单元还控制该时钟产生器停止产生具有该第一时钟频率的该时钟信号以断开该电子装置与该SATA装置的一传输连接。

6.  如权利要求5所述的电子装置,其中该控制单元还控制该时钟产生器产生具有该第二时钟频率的该时钟信号,藉以回应该SATA装置的对应于该第二时钟频率的一第二对齐信号以重新建立该传输连接。

7.  如权利要求6所述的电子装置,其中该SATA装置发送对应于该第一时钟频率的一第一对齐信号;该控制单元不回应该SATA装置所发出的该第一对齐信号;该SATA装置未收到该第一对齐信号的回应时,产生对应于该第二时钟频率的一第二对齐信号;以及该控制单元回应该第二对齐信号以重新建立该传输连接。

8.  如权利要求1所述的电子装置,其中该控制单元还包括:
一第一寄存器,其设定值用以控制该时钟产生器的开启及关闭;以及
一第二寄存器,其设定值用以控制该时钟产生器所产生的该时钟信号的 一时钟频率。

9.  一种降低电子装置功耗的方法,用于一电子装置,其中该电子装置包括一SATA实体层及一时钟产生器,该方法包括:
利用该时钟产生器提供具有一第一时钟频率的一时钟信号至该SATA实体层;
利用该SATA实体层连接一SATA装置,并以该第一时钟频率与该SATA装置进行数据传输;以及
当检测到至少一特定事件发生时,该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该SATA实体层,藉以让该SATA实体层以该第二时钟频率与该SATA装置进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。

10.  如权利要求9所述的方法,其中该至少一特定事件为该电子装置中的一电源供应器中的一电池电量小于一预定阈值。

11.  如权利要求9所述的方法,其中该至少一特定事件为在一特定期间内的一闲置计数值大于一预定阈值。

12.  如权利要求9所述的方法,其中该至少一特定事件为该控制单元所传送的数据量小于一预定值。

13.  如权利要求9所述的方法,还包括:
当检测到至少一特定事件发生时,该时钟产生器停止产生具有该第一时钟频率的该时钟信号以断开该电子装置与该SATA装置的一传输连接。

14.  如权利要求13所述的方法,还包括:
利用该时钟产生器产生具有该第二时钟频率的该时钟信号,藉以回应该SATA装置对应于该第二时钟频率的一对齐信号以重新建立该传输连接。

15.  如权利要求14所述的方法,重新建立该传输连接的步骤还包括:
不回应该SATA装置所发出的对应于该第一时钟频率的一第一对齐信号;以及
当该SATA装置未收到该第一对齐信号的回应而产生对应于该第二时钟频率的一第二对齐信号时,回应该第二对齐信号以重新建立该传输连接。

16.  如权利要求9所述的方法,还包括:
利用该控制单元中的一第一寄存器的设定值控制该时钟产生器的开启及关闭;以及
利用该控制单元中的一第二寄存器的设定值控制该时钟产生器所产生 的该时钟信号的一时钟频率。

说明书

说明书电子装置及降低电子装置功耗的方法
技术领域
本发明涉及桥接装置,特别是涉及当特定情况发生时,可自动降低数据传输速率以节省功耗的具有串行先进科技连接接口(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)的电子装置及降低电子装置功耗的方法。
背景技术
随着计算机技术发展,在现今的计算机系统中均会配备有SATA接口,例如是SATA Gen1/2/3的接口。然而,当一SATA装置与主控端(例如计算机)通过SATA接口进行连接时,其数据传输速率乃是视SATA装置及主控端/桥接装置所支持的最高数据传输速度而定。当SATA装置与传统的主控端/桥接装置之间已建立连接后,其数据传输速度为固定不变,而且也无法动态调整其数据传输速度,因而会持续地以较高的功耗传输数据。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种电子装置以解决上述高功耗问题。该电子装置包括:一SATA实体层,用以连接一SATA装置,其中该SATA实体层以一第一时钟频率与该SATA装置进行数据传输;一时钟产生器,用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信号至该SATA实体层;以及一控制单元,其中当该控制单元检测到至少一特定事件发生时,该控制单元控制该时钟产生器,使该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该SATA实体层,藉以让该SATA实体层使用该第二时钟频率与该SATA装置进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。
本发明还提供一种降低电子装置功耗的方法,用于一电子装置,其中该电子装置包括一SATA实体层及一时钟产生器。该方法包括:利用该时钟产生器提供具有一第一时钟频率的一时钟信号至该SATA实体层;利用该SATA实体层连接一SATA装置,并以该第一时钟频率与该SATA装置进行数据传输;以及当检测到至少一特定事件发生时,该时钟产生器提供具有一第二时 钟频率的该时钟信号至该SATA实体层,藉以让该SATA实体层以该第二时钟频率与该SATA装置进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。
由于本发明在当控制单元检测到至少一特定事件发生时,电子装置会降低电子装置与SATA装置时钟信号的时钟频率,用较低的数据传输速度传输数据,进而降低了功率消耗,从而克服了现有技术中存在的当SATA装置与传统的主控端/桥接装置建立连接后,由于其数据传输速度为固定不变,并且无法动态调整其数据传输速度,因而会持续地以较高的功耗传输数据的缺陷。
附图说明
图1是显示依据本发明一实施例的电子装置100的功能方块图。
图2是显示依据本发明图1中的电子装置100与SATA装置200进行OOB交握沟通以决定数据传输速度的示意图。
图3是显示依据本发明另一实施例的电子装置300的功能方块图。
图4是显示依据本发明一实施例的降低电子装置功耗的方法的流程图。
附图符号说明
100、300~电子装置;
110、310~控制单元;
120、320~SATA实体层;
130、330~储存单元;
140、340~时钟产生器;
150、350~电源供应器;
200~SATA装置;
360~USB控制单元;
370~USB实体层;
H1-H9、D1-D6~阶段。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举一较佳实 施例,并结合附图详细说明如下。
图1是显示依据本发明一实施例的电子装置100的功能方块图。在一实施例中,电子装置100包括一控制单元110、一SATA实体层(SATA PHY)120、一储存单元130、一时钟产生器(clock generator)140、及一电源供应器150。控制单元110读取并执行储存于储存单元130中运作电子装置100所需的固件(例如为基础输入输出系统(Basic Input/Output System,BIOS)的程序码),藉以控制SATA实体层120及时钟产生器140。除此之外,控制单元110并可读取并执行储存于储存单元130中的一监控程序,藉以判断连接于SATA实体层120的SATA装置的规格,并判断本发明中可自动调降时钟信号的时钟频率的情况是否发生(其细节将详述于后)。举例来说,储存单元130可为一非易失性存储器,例如是只读存储器(ROM)、硬盘(hard disk)或快闪存储器(flash memory)等装置,但本发明并不限于此。SATA实体层120用以连接相容于SATA第1~3代(Gen1/2/3)标准的硬盘、固态硬盘、光盘机或其他电子装置,例如图1所示的SATA装置200。时钟产生器140依据来自控制单元110的控制信号以调整其内部的锁相回路(图中未示)的振荡频率,藉以调整所输出的时钟信号的时钟频率。电源供应器150用以提供电子装置100中的其他元件的电源。在一些实施例中,电源供应器150还包括一电池或一电池组,用以提供电力。
在SATA Gen1~3的规格中所定义的数据传输速率分别为1.5Gbps、3.0Gbps及6.0Gbps,且数据传输速率的上限是视所连接的SATA装置200及电子装置100的SATA规格而定,且SATA Gen3可向下相容SATA Gen1/2,SATAGen2则可向下相容SATA Gen1。若电子装置100支持SATA Gen3,但是所连接的SATA装置200仅支持SATA Gen2,则控制单元110会将其SATA实体层的数据传输速率限制在SATA Gen2的3.0Gbps。
更详细而言,每当一SATA装置200与SATA实体层120连接时,控制单元110与所连接的SATA装置200会先进行带外信令(Out-of-band,OOB)交握(handshake)沟通以判断要以何种SATA规格的速度进行数据传输,并互相送出并回应相应的控制信号以进行后续的装置设定及数据传输,此过程成为建立连接(link)。
图2是显示依据本发明图1中的电子装置100与SATA装置200进行带外信号发送(Out of Band Signaling,OOB)交握沟通以以建立连接的示意图。举例 来说,电子装置100可视为一主控端(host),所连接的SATA装置可视为一客户端(client)。依据SATA规格中的OOB交握协定,当SATA装置200连接至SATA实体层120时,意即主控制及客户端均已启动(阶段H1)。在H1阶段时,控制单元110在会直接忽略来自SATA装置200的任何信号且SATA装置亦忽略来自控制单元110的任何信号,直到控制单元110通过SATA实体层120先发送一COMRESET信号至该SATA装置200(阶段H2),并且SATA实体层120会持续维持(assert)该COMRESET信号。接着,SATA装置200是回应一COMINIT信号通过SATA实体层120至控制单元110(阶段D1)。回应COMINIT信号后,SATA装置200释放(release)COMINIT信号(阶段D2)。接收到来自SATA装置200的COMINIT信号后,控制单元110会释放该COMRESET信号以开始进行后续动作(阶段H3)。
接着,控制单元110在阶段H4调整(calibrate),并在阶段H5发送COMWAKE信号至SATA装置200。SATA装置200可检测到来自控制单元110的COMWAKE的信号序列,藉以在阶段D3进行其发送器(transmitter)调整。在阶段D4中,SATA装置200接着突发(burst)传送COMWAKE信号的序列至主控端的控制单元110。在阶段D5中,SATA装置200以所支持的最高传输速度(例如SATA Gen3的6.0Gbps)发送一连串的对齐(ALIGN)信号序列至控制单元110,藉此询问控制单元110是否支持此最高传输速度(例如前述中的SATAGen3的6.0Gbps)。
需注意的是,当控制单元110在预定时间内无法回应该最高传输速度的ALIGN信号时,SATA装置200会降低至次一阶的传输速度(例如SATA Gen2的3.0Gbps),并传送该次一阶传输速度的ALIGN信号至控制单元110。上述SATA装置200发送ALIGN信号的动作会重复执行并降低传输速度,直到控制单元110可在预定时间内以相同的传输速度回应ALIGN信号至SATA装置200。更进一步而言,当控制单元110检测到来自SATA装置200的COMWAKE信号时,会开始以其所支持的最低传输速度传送一D10.2字元(阶段H7),且控制单元110会锁定所接收的ALIGN信号序列,并且在准备好时,以相同的传输速度回应来自SATA装置200的ALIGN信号序列(阶段H8)。此时,SATA装置200同样会锁定所接收的ALIGN信号序列,并传送一同步信号以表示其已准备好开始正常运作。当控制单元110收到来自SATA装置200的连续三个同步信号后,表示控制单元110及SATA装置200之间的传输连接已建立,可 开始正常传输数据(阶段D6及H9)。
在一实施例中,假设电子装置100及SATA装置200均支持SATA Gen3的规格,且电子装置100与SATA装置200之间通过上述的OOB交握协定已建立SATA Gen3的传输连接。控制单元110所执行的监控程序会持续检测某些特定事件是否发生。在一实施例中,上述的特定事件为:(a)电源供应器150的电池电量已低于一预定阈值;(b)在一特定期间(例如5秒或1分钟)中,SATA传输通道的闲置计数值已大于一预定阈值;以及(c)所传输的数据量小于一预定值。举例来说,控制单元110可以一预定周期检测SATA实体层120是否有活动(activity),若该预定周期内SATA传输通道无任何活动,则将闲置计数值加1。
当检测到上述事件(a)、(b)及(c)中的任一者发生时,则控制单元110会更新其内部多个寄存器(未绘示)的设定值,藉以停止时钟产生器140,并动态降低时钟产生器140所分别提供至控制单元110及SATA实体层120的时钟信号的时钟频率。控制单元110及SATA实体层120可藉此较低频率的时钟频信号与SATA装置200重新建立传输连接。举例来说,控制单元110中的第一寄存器的设定值是有关于时钟产生器140的开启/关闭,例如当第一寄存器的设定值为0时,关闭时钟产生器140;当第一寄存器的设定值为1时,开启时钟产生器140。控制单元110中的第二寄存器的设定值是有关于时钟产生器140所产生的时钟信号的时钟频率。假设第一寄存器的设定值为1(意即开启时钟产生器140),且当第二寄存器的设定值为00时,时钟产生器140产生用于SATAGen1的时钟频率的时钟信号(例如控制单元110的时钟频率为37.5MHz,SATA实体层120的时钟频率为37.5MHz);当第二寄存器的设定值为01时,时钟产生器140产生用于SATA Gen2的时钟频率的时钟信号(例如控制单元110的时钟频率为75MHz,SATA实体层120的时钟频率为150MHz);第二寄存器的设定值为10时,时钟产生器140产生用于SATA Gen3的时钟频率的时钟信号(例如控制单元110的时钟频率为150MHz,SATA实体层120的时钟频率为300MHz),但本发明用于控制单元110及SATA实体层120的时钟频率并不以此为限,控制单元110及SATA实体层120的时钟频率可视实际设计情况而进行调整。
更进一步而言,当检测到上述事件(a)、(b)及(c)中的任一者发生时,控制单元110会先停止时钟产生器140的时钟信号,意即先切断电子装置100及 SATA装置200之间的传输连接。此时,SATA装置200可再开始发出COMINIT信号以便与电子装置100重新建立传输连接,而控制单元110还可进一步控制时钟产生器140输出较低的时钟频率至SATA实体层120,故SATA实体层可采用较低的数据传输速率(例如SATA Gen2的3Gbps)回应来自SATA装置的ALIGN信号以重新建立传输连接。换言之,在上述事件(a)~(c)的任一者发生时,电子装置100会降低电子装置100与SATA装置200的时钟信号的时钟频率,且可用较低的数据传输速度以传输数据,进而降低功率消耗。
图3是显示依据本发明另一实施例的电子装置300的功能方块图。电子装置300可视为一独立的桥接装置(例如SATA转USB外接盒)或是可整合于一主控端中(例如计算机)。请同时参考图1及图3。如图3所示,电子装置300的主要元件310~350与图1中的电子装置100中的元件110~150的功能相同,且电子装置300还包括一USB控制单元360及USB实体层370。USB控制单元360用以将来自控制单元310的SATA格式的数据转换为USB格式的数据,并依据USB协定控制USB实体层370传输数据。更进一步而言,连接至电子装置300的SATA装置200可通过SATA实体层320传送SATA格式的数据至控制单元310,USB控制单元360则可将SATA格式的数据转换为符合USB格式的数据,藉此可实现SATA接口与USB接口数据转换的桥接装置。对于本发明领域的技术人员来说,应已了解将SATA接口的信号转换为USB接口的信号的相关实施内容,故其细节于此不再赘述。
假设该电子装置300与所连接的SATA装置以第一时钟频率(例如为SATA Gen3)的速度进行数据传输,此时时钟产生器340提供具有一第一时钟频率(例如300MHz)的时钟信号至SATA实体层320以及控制单元310。当检测到上述事件(a)、(b)及(c)中的任一者发生时,控制单元310控制时钟产生器340,使时钟产生器340提供具有第二时钟频率(例如为SATA Gen2)的时钟信号至SATA实体层320,藉以让SATA实体层320使用该第二时钟频率与SATA装置200进行数据传输。在提供第二时钟频率的时钟信号之前,控制单元310可先控制时钟产生器340停止提供具有该第一时钟频率的时钟信号,以切断电子装置300及SATA装置200之间的传输连接。在切断电子装置300及SATA装置200之间的传输连接后,控制单元310控制时钟产生器340改以提供具有一第二时钟频率的时钟信号至该SATA实体层320以及控制单元310。上述第二时钟频率小于第一时钟频率。在切断传输连接时,SATA装置200可再开始 发出COMINIT信号以便与电子装置300重新以第二时钟频率进行连接。在一实施例中,控制单元310会更新其内部多个寄存器(未绘示)的设定值,藉以停止时钟产生器340,并动态降低时钟产生器340所分别提供至控制单元310及SATA实体层320的时钟频率(即第二时钟频率),藉以用较低的时钟频率与SATA装置200重新建立传输连接。需注意的是,在此实施例中,USB实体层370与一USB主控端(例如计算机)相连接时,在USB接口的传输速度及连接并不会受到SATA接口的影响。也就是说,当SATA接口端的传输连接因特定事件发生而受影响,USB接口端的传输连接以固定的传输速度持续传输数据,没有改变传输速度或断开传输连接。
图4是显示依据本发明一实施例的降低电子装置功耗的方法的流程图。请同时参考图1及图4,在步骤S410,时钟产生器140提供相应于具有第一时钟频率的一时钟信号至SATA实体层120。在步骤S420,将SATA实体层120连接SATA装置200,并以第一时钟频率(例如SATA Gen3的6Gbps)与SATA装置200进行数据传输。在步骤S430,当检测到至少一特定事件发生时,控制单元110控制时钟产生器140动态调整该时钟信号为一第二时钟频率,藉以让该SATA实体层120以该第二时钟频率(例如SATA Gen3的3Gbps)与该SATA装置200进行数据传输,其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。需注意的是,上述的至少一特定事件可为:(a)电源供应器150的电池电量已低于一预定阈值;(b)在一特定期间(例如5秒或1分钟)中的闲置计数值已大于一预定阈值;以及(c)所传输的数据量小于一预定值。换言的,在上述事件(a)~(c)的任一者发生时,电子装置100会降低电子装置100与SATA装置200的时钟信号的时钟频率,且可用较低的数据传输速度以传输数据,进而降低功率消耗。
本发明虽以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明的范围,本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可做些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

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1、(10)申请公布号 CN 103558907 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103558907 A (21)申请号 201310524582.9 (22)申请日 2013.10.30 102131491 2013.09.02 TW G06F 1/32(2006.01) (71)申请人 威盛电子股份有限公司 地址 中国台湾新北市 (72)发明人 黄振铭 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 史新宏 (54) 发明名称 电子装置及降低电子装置功耗的方法 (57) 摘要 本发明提供一种电子装置及降低电子装置功 耗的方法。该电子装置, 包括 : 一 SA。

2、TA 实体层, 用 以连接一SATA装置, 其中该SATA实体层以一第一 时钟频率与该 SATA 装置进行数据传输 ; 一时钟产 生器, 用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信 号至该 SATA 实体层 ; 以及一控制单元, 其中当该 控制单元检测到至少一特定事件发生时, 该控制 单元控制该时钟产生器, 使该时钟产生器提供具 有一第二时钟频率的该时钟信号至该 SATA 实体 层, 藉以让该 SATA 实体层使用该第二时钟频率与 该 SATA 装置进行数据传输, 其中该第二时钟频率 小于该第一时钟频率。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 。

3、(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2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103558907 A CN 103558907 A 1/2 页 2 1. 一种电子装置, 包括 : 一 SATA 实体层, 用以连接一 SATA 装置, 其中该 SATA 实体层以一第一时钟频率与该 SATA 装置进行数据传输 ; 一时钟产生器, 用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信号至该 SATA 实体层 ; 以及 一控制单元, 其中当该控制单元检测到至少一特定事件发生时, 该控制单元控制该时 钟产生器, 使该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该 SATA。

4、 实体层, 藉以 让该 SATA 实体层使用该第二时钟频率与该 SATA 装置进行数据传输, 其中该第二时钟频率 小于该第一时钟频率。 2. 如权利要求 1 所述的电子装置, 其中该至少一特定事件为该电子装置中的一电源供 应器中的一电池电量小于一预定阈值。 3. 如权利要求 1 所述的电子装置, 其中该至少一特定事件为在一特定期间内的一闲置 计数值大于一预定阈值。 4. 如权利要求 1 所述的电子装置, 其中该至少一特定事件为该控制单元所传送的数据 量小于一预定值。 5. 如权利要求 1 所述的电子装置, 其中当该控制单元检测到该至少一特定事件发生 时, 该控制单元还控制该时钟产生器停止产生具。

5、有该第一时钟频率的该时钟信号以断开该 电子装置与该 SATA 装置的一传输连接。 6. 如权利要求 5 所述的电子装置, 其中该控制单元还控制该时钟产生器产生具有该第 二时钟频率的该时钟信号, 藉以回应该 SATA 装置的对应于该第二时钟频率的一第二对齐 信号以重新建立该传输连接。 7.如权利要求6所述的电子装置, 其中该SATA装置发送对应于该第一时钟频率的一第 一对齐信号 ; 该控制单元不回应该 SATA 装置所发出的该第一对齐信号 ; 该 SATA 装置未收 到该第一对齐信号的回应时, 产生对应于该第二时钟频率的一第二对齐信号 ; 以及该控制 单元回应该第二对齐信号以重新建立该传输连接。。

6、 8. 如权利要求 1 所述的电子装置, 其中该控制单元还包括 : 一第一寄存器, 其设定值用以控制该时钟产生器的开启及关闭 ; 以及 一第二寄存器, 其设定值用以控制该时钟产生器所产生的该时钟信号的一时钟频率。 9. 一种降低电子装置功耗的方法, 用于一电子装置, 其中该电子装置包括一 SATA 实体 层及一时钟产生器, 该方法包括 : 利用该时钟产生器提供具有一第一时钟频率的一时钟信号至该 SATA 实体层 ; 利用该 SATA 实体层连接一 SATA 装置, 并以该第一时钟频率与该 SATA 装置进行数据传 输 ; 以及 当检测到至少一特定事件发生时, 该时钟产生器提供具有一第二时钟频率。

7、的该时钟信 号至该 SATA 实体层, 藉以让该 SATA 实体层以该第二时钟频率与该 SATA 装置进行数据传 输, 其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。 10. 如权利要求 9 所述的方法, 其中该至少一特定事件为该电子装置中的一电源供应 器中的一电池电量小于一预定阈值。 11. 如权利要求 9 所述的方法, 其中该至少一特定事件为在一特定期间内的一闲置计 数值大于一预定阈值。 权 利 要 求 书 CN 103558907 A 2 2/2 页 3 12. 如权利要求 9 所述的方法, 其中该至少一特定事件为该控制单元所传送的数据量 小于一预定值。 13. 如权利要求 9 所述的方法, 还。

8、包括 : 当检测到至少一特定事件发生时, 该时钟产生器停止产生具有该第一时钟频率的该时 钟信号以断开该电子装置与该 SATA 装置的一传输连接。 14. 如权利要求 13 所述的方法, 还包括 : 利用该时钟产生器产生具有该第二时钟频率的该时钟信号, 藉以回应该 SATA 装置对 应于该第二时钟频率的一对齐信号以重新建立该传输连接。 15. 如权利要求 14 所述的方法, 重新建立该传输连接的步骤还包括 : 不回应该 SATA 装置所发出的对应于该第一时钟频率的一第一对齐信号 ; 以及 当该 SATA 装置未收到该第一对齐信号的回应而产生对应于该第二时钟频率的一第二 对齐信号时, 回应该第二对。

9、齐信号以重新建立该传输连接。 16. 如权利要求 9 所述的方法, 还包括 : 利用该控制单元中的一第一寄存器的设定值控制该时钟产生器的开启及关闭 ; 以及 利用该控制单元中的一第二寄存器的设定值控制该时钟产生器所产生的该时钟信号 的一时钟频率。 权 利 要 求 书 CN 103558907 A 3 1/5 页 4 电子装置及降低电子装置功耗的方法 技术领域 0001 本发明涉及桥接装置, 特别是涉及当特定情况发生时, 可自动降低数据传输速率 以节省功耗的具有串行先进科技连接接口 (Serial Advanced Technology Attachment, SATA) 的电子装置及降低电子装。

10、置功耗的方法。 背景技术 0002 随着计算机技术发展, 在现今的计算机系统中均会配备有 SATA 接口, 例如是 SATA Gen1/2/3 的接口。然而, 当一 SATA 装置与主控端 ( 例如计算机 ) 通过 SATA 接口进行连接 时, 其数据传输速率乃是视 SATA 装置及主控端 / 桥接装置所支持的最高数据传输速度而 定。当 SATA 装置与传统的主控端 / 桥接装置之间已建立连接后, 其数据传输速度为固定不 变, 而且也无法动态调整其数据传输速度, 因而会持续地以较高的功耗传输数据。 发明内容 0003 有鉴于此, 本发明提供一种电子装置以解决上述高功耗问题。 该电子装置包括 :。

11、 一 SATA 实体层, 用以连接一 SATA 装置, 其中该 SATA 实体层以一第一时钟频率与该 SATA 装置 进行数据传输 ; 一时钟产生器, 用以提供具有该第一时钟频率的一时钟信号至该 SATA 实体 层 ; 以及一控制单元, 其中当该控制单元检测到至少一特定事件发生时, 该控制单元控制该 时钟产生器, 使该时钟产生器提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该 SATA 实体层, 藉 以让该 SATA 实体层使用该第二时钟频率与该 SATA 装置进行数据传输, 其中该第二时钟频 率小于该第一时钟频率。 0004 本发明还提供一种降低电子装置功耗的方法, 用于一电子装置, 其中该电子装置 。

12、包括一SATA实体层及一时钟产生器。 该方法包括 : 利用该时钟产生器提供具有一第一时钟 频率的一时钟信号至该 SATA 实体层 ; 利用该 SATA 实体层连接一 SATA 装置, 并以该第一时 钟频率与该 SATA 装置进行数据传输 ; 以及当检测到至少一特定事件发生时, 该时钟产生器 提供具有一第二时钟频率的该时钟信号至该 SATA 实体层, 藉以让该 SATA 实体层以该第二 时钟频率与该 SATA 装置进行数据传输, 其中该第二时钟频率小于该第一时钟频率。 0005 由于本发明在当控制单元检测到至少一特定事件发生时, 电子装置会降低电子装 置与 SATA 装置时钟信号的时钟频率, 用。

13、较低的数据传输速度传输数据, 进而降低了功率消 耗, 从而克服了现有技术中存在的当 SATA 装置与传统的主控端 / 桥接装置建立连接后, 由 于其数据传输速度为固定不变, 并且无法动态调整其数据传输速度, 因而会持续地以较高 的功耗传输数据的缺陷。 附图说明 0006 图 1 是显示依据本发明一实施例的电子装置 100 的功能方块图。 0007 图 2 是显示依据本发明图 1 中的电子装置 100 与 SATA 装置 200 进行 OOB 交握沟 通以决定数据传输速度的示意图。 说 明 书 CN 103558907 A 4 2/5 页 5 0008 图 3 是显示依据本发明另一实施例的电子装。

14、置 300 的功能方块图。 0009 图 4 是显示依据本发明一实施例的降低电子装置功耗的方法的流程图。 0010 附图符号说明 0011 100、 300 电子装置 ; 0012 110、 310 控制单元 ; 0013 120、 320 SATA 实体层 ; 0014 130、 330 储存单元 ; 0015 140、 340 时钟产生器 ; 0016 150、 350 电源供应器 ; 0017 200 SATA 装置 ; 0018 360 USB 控制单元 ; 0019 370 USB 实体层 ; 0020 H1 H9、 D1 D6 阶段。 具体实施方式 0021 为使本发明的上述目的、。

15、 特征和优点能更明显易懂, 下文特举一较佳实施例, 并结 合附图详细说明如下。 0022 图1是显示依据本发明一实施例的电子装置100的功能方块图。 在一实施例中, 电 子装置100包括一控制单元110、 一SATA实体层(SATA PHY)120、 一储存单元130、 一时钟产 生器(clock generator)140、 及一电源供应器150。 控制单元110读取并执行储存于储存单 元 130 中运作电子装置 100 所需的固件 ( 例如为基础输入输出系统 (Basic Input/Output System, BIOS) 的程序码 ), 藉以控制 SATA 实体层 120 及时钟产生器。

16、 140。除此之外, 控制 单元 110 并可读取并执行储存于储存单元 130 中的一监控程序, 藉以判断连接于 SATA 实体 层120的SATA装置的规格, 并判断本发明中可自动调降时钟信号的时钟频率的情况是否发 生 ( 其细节将详述于后 )。举例来说, 储存单元 130 可为一非易失性存储器, 例如是只读存 储器 (ROM)、 硬盘 (hard disk) 或快闪存储器 (flash memory) 等装置, 但本发明并不限于 此。SATA 实体层 120 用以连接相容于 SATA 第 1 3 代 (Gen1/2/3) 标准的硬盘、 固态硬盘、 光盘机或其他电子装置, 例如图 1 所示的。

17、 SATA 装置 200。时钟产生器 140 依据来自控制单 元 110 的控制信号以调整其内部的锁相回路 ( 图中未示 ) 的振荡频率, 藉以调整所输出的 时钟信号的时钟频率。电源供应器 150 用以提供电子装置 100 中的其他元件的电源。在一 些实施例中, 电源供应器 150 还包括一电池或一电池组, 用以提供电力。 0023 在 SATA Gen1 3 的规格中所定义的数据传输速率分别为 1.5Gbps、 3.0Gbps 及 6.0Gbps, 且数据传输速率的上限是视所连接的 SATA 装置 200 及电子装置 100 的 SATA 规格 而定, 且 SATA Gen3 可向下相容 S。

18、ATA Gen1/2, SATAGen2 则可向下相容 SATA Gen1。若电子 装置 100 支持 SATA Gen3, 但是所连接的 SATA 装置 200 仅支持 SATA Gen2, 则控制单元 110 会将其 SATA 实体层的数据传输速率限制在 SATA Gen2 的 3.0Gbps。 0024 更详细而言, 每当一 SATA 装置 200 与 SATA 实体层 120 连接时, 控制单元 110 与所 连接的 SATA 装置 200 会先进行带外信令 (Out-of-band, OOB) 交握 (handshake) 沟通以判 断要以何种 SATA 规格的速度进行数据传输, 并。

19、互相送出并回应相应的控制信号以进行后 说 明 书 CN 103558907 A 5 3/5 页 6 续的装置设定及数据传输, 此过程成为建立连接 (link)。 0025 图 2 是显示依据本发明图 1 中的电子装置 100 与 SATA 装置 200 进行带外信号发 送 (Out of Band Signaling,OOB) 交握沟通以以建立连接的示意图。举例来说, 电子装置 100 可视为一主控端 (host), 所连接的 SATA 装置可视为一客户端 (client)。依据 SATA 规 格中的 OOB 交握协定, 当 SATA 装置 200 连接至 SATA 实体层 120 时, 意即。

20、主控制及客户端均 已启动 ( 阶段 H1)。在 H1 阶段时, 控制单元 110 在会直接忽略来自 SATA 装置 200 的任何信 号且 SATA 装置亦忽略来自控制单元 110 的任何信号, 直到控制单元 110 通过 SATA 实体层 120 先发送一 COMRESET 信号至该 SATA 装置 200( 阶段 H2), 并且 SATA 实体层 120 会持续维 持 (assert) 该 COMRESET 信号。接着, SATA 装置 200 是回应一 COMINIT 信号通过 SATA 实 体层 120 至控制单元 110( 阶段 D1)。回应 COMINIT 信号后, SATA 装置。

21、 200 释放 (release) COMINIT 信号 ( 阶段 D2)。接收到来自 SATA 装置 200 的 COMINIT 信号后, 控制单元 110 会 释放该 COMRESET 信号以开始进行后续动作 ( 阶段 H3)。 0026 接着, 控制单元110在阶段H4调整(calibrate), 并在阶段H5发送COMWAKE信号至 SATA 装置 200。SATA 装置 200 可检测到来自控制单元 110 的 COMWAKE 的信号序列, 藉以在 阶段D3进行其发送器(transmitter)调整。 在阶段D4中, SATA装置200接着突发(burst) 传送 COMWAKE 信。

22、号的序列至主控端的控制单元 110。在阶段 D5 中, SATA 装置 200 以所支持 的最高传输速度 ( 例如 SATA Gen3 的 6.0Gbps) 发送一连串的对齐 (ALIGN) 信号序列至控 制单元 110, 藉此询问控制单元 110 是否支持此最高传输速度 ( 例如前述中的 SATAGen3 的 6.0Gbps)。 0027 需注意的是, 当控制单元 110 在预定时间内无法回应该最高传输速度的 ALIGN 信 号时, SATA 装置 200 会降低至次一阶的传输速度 ( 例如 SATA Gen2 的 3.0Gbps), 并传送该 次一阶传输速度的 ALIGN 信号至控制单元 。

23、110。上述 SATA 装置 200 发送 ALIGN 信号的动 作会重复执行并降低传输速度, 直到控制单元 110 可在预定时间内以相同的传输速度回应 ALIGN 信号至 SATA 装置 200。更进一步而言, 当控制单元 110 检测到来自 SATA 装置 200 的 COMWAKE 信号时, 会开始以其所支持的最低传输速度传送一 D10.2 字元 ( 阶段 H7), 且控制 单元 110 会锁定所接收的 ALIGN 信号序列, 并且在准备好时, 以相同的传输速度回应来自 SATA 装置 200 的 ALIGN 信号序列 ( 阶段 H8)。此时, SATA 装置 200 同样会锁定所接收的。

24、 ALIGN信号序列, 并传送一同步信号以表示其已准备好开始正常运作。 当控制单元110收到 来自 SATA 装置 200 的连续三个同步信号后, 表示控制单元 110 及 SATA 装置 200 之间的传 输连接已建立, 可开始正常传输数据 ( 阶段 D6 及 H9)。 0028 在一实施例中, 假设电子装置 100 及 SATA 装置 200 均支持 SATA Gen3 的规格, 且 电子装置 100 与 SATA 装置 200 之间通过上述的 OOB 交握协定已建立 SATA Gen3 的传输连 接。控制单元 110 所执行的监控程序会持续检测某些特定事件是否发生。在一实施例中, 上述的。

25、特定事件为 : (a) 电源供应器 150 的电池电量已低于一预定阈值 ; (b) 在一特定期间 ( 例如 5 秒或 1 分钟 ) 中, SATA 传输通道的闲置计数值已大于一预定阈值 ; 以及 (c) 所传输 的数据量小于一预定值。举例来说, 控制单元 110 可以一预定周期检测 SATA 实体层 120 是 否有活动 (activity), 若该预定周期内 SATA 传输通道无任何活动, 则将闲置计数值加 1。 0029 当检测到上述事件 (a)、 (b) 及 (c) 中的任一者发生时, 则控制单元 110 会更新其 内部多个寄存器 ( 未绘示 ) 的设定值, 藉以停止时钟产生器 140,。

26、 并动态降低时钟产生器 说 明 书 CN 103558907 A 6 4/5 页 7 140 所分别提供至控制单元 110 及 SATA 实体层 120 的时钟信号的时钟频率。控制单元 110 及 SATA 实体层 120 可藉此较低频率的时钟频信号与 SATA 装置 200 重新建立传输连接。举 例来说, 控制单元 110 中的第一寄存器的设定值是有关于时钟产生器 140 的开启 / 关闭, 例 如当第一寄存器的设定值为 0 时, 关闭时钟产生器 140 ; 当第一寄存器的设定值为 1 时, 开 启时钟产生器 140。控制单元 110 中的第二寄存器的设定值是有关于时钟产生器 140 所产 。

27、生的时钟信号的时钟频率。假设第一寄存器的设定值为 1( 意即开启时钟产生器 140), 且 当第二寄存器的设定值为 00 时, 时钟产生器 140 产生用于 SATAGen1 的时钟频率的时钟信 号 ( 例如控制单元 110 的时钟频率为 37.5MHz, SATA 实体层 120 的时钟频率为 37.5MHz) ; 当第二寄存器的设定值为 01 时, 时钟产生器 140 产生用于 SATA Gen2 的时钟频率的时钟信 号 ( 例如控制单元 110 的时钟频率为 75MHz, SATA 实体层 120 的时钟频率为 150MHz) ; 第二 寄存器的设定值为 10 时, 时钟产生器 140 。

28、产生用于 SATA Gen3 的时钟频率的时钟信号 ( 例 如控制单元 110 的时钟频率为 150MHz, SATA 实体层 120 的时钟频率为 300MHz), 但本发明 用于控制单元 110 及 SATA 实体层 120 的时钟频率并不以此为限, 控制单元 110 及 SATA 实 体层 120 的时钟频率可视实际设计情况而进行调整。 0030 更进一步而言, 当检测到上述事件 (a)、 (b) 及 (c) 中的任一者发生时, 控制单元 110 会先停止时钟产生器 140 的时钟信号, 意即先切断电子装置 100 及 SATA 装置 200 之间 的传输连接。此时, SATA 装置 2。

29、00 可再开始发出 COMINIT 信号以便与电子装置 100 重新建 立传输连接, 而控制单元 110 还可进一步控制时钟产生器 140 输出较低的时钟频率至 SATA 实体层120, 故SATA实体层可采用较低的数据传输速率(例如SATA Gen2的3Gbps)回应来 自 SATA 装置的 ALIGN 信号以重新建立传输连接。换言之, 在上述事件 (a) (c) 的任一者 发生时, 电子装置 100 会降低电子装置 100 与 SATA 装置 200 的时钟信号的时钟频率, 且可 用较低的数据传输速度以传输数据, 进而降低功率消耗。 0031 图 3 是显示依据本发明另一实施例的电子装置 。

30、300 的功能方块图。电子装置 300 可视为一独立的桥接装置 ( 例如 SATA 转 USB 外接盒 ) 或是可整合于一主控端中 ( 例如计 算机 )。请同时参考图 1 及图 3。如图 3 所示, 电子装置 300 的主要元件 310 350 与图 1 中的电子装置 100 中的元件 110 150 的功能相同, 且电子装置 300 还包括一 USB 控制单 元 360 及 USB 实体层 370。USB 控制单元 360 用以将来自控制单元 310 的 SATA 格式的数据 转换为 USB 格式的数据, 并依据 USB 协定控制 USB 实体层 370 传输数据。更进一步而言, 连 接至电。

31、子装置 300 的 SATA 装置 200 可通过 SATA 实体层 320 传送 SATA 格式的数据至控制 单元 310, USB 控制单元 360 则可将 SATA 格式的数据转换为符合 USB 格式的数据, 藉此可实 现 SATA 接口与 USB 接口数据转换的桥接装置。对于本发明领域的技术人员来说, 应已了解 将 SATA 接口的信号转换为 USB 接口的信号的相关实施内容, 故其细节于此不再赘述。 0032 假设该电子装置 300 与所连接的 SATA 装置以第一时钟频率 ( 例如为 SATA Gen3) 的速度进行数据传输, 此时时钟产生器 340 提供具有一第一时钟频率 ( 例。

32、如 300MHz) 的时 钟信号至 SATA 实体层 320 以及控制单元 310。当检测到上述事件 (a)、 (b) 及 (c) 中的任 一者发生时, 控制单元 310 控制时钟产生器 340, 使时钟产生器 340 提供具有第二时钟频率 ( 例如为 SATA Gen2) 的时钟信号至 SATA 实体层 320, 藉以让 SATA 实体层 320 使用该第二 时钟频率与 SATA 装置 200 进行数据传输。在提供第二时钟频率的时钟信号之前, 控制单元 310 可先控制时钟产生器 340 停止提供具有该第一时钟频率的时钟信号, 以切断电子装置 说 明 书 CN 103558907 A 7 5。

33、/5 页 8 300 及 SATA 装置 200 之间的传输连接。在切断电子装置 300 及 SATA 装置 200 之间的传输 连接后, 控制单元 310 控制时钟产生器 340 改以提供具有一第二时钟频率的时钟信号至该 SATA 实体层 320 以及控制单元 310。上述第二时钟频率小于第一时钟频率。在切断传输连 接时, SATA 装置 200 可再开始发出 COMINIT 信号以便与电子装置 300 重新以第二时钟频率 进行连接。在一实施例中, 控制单元 310 会更新其内部多个寄存器 ( 未绘示 ) 的设定值, 藉 以停止时钟产生器 340, 并动态降低时钟产生器 340 所分别提供至。

34、控制单元 310 及 SATA 实 体层 320 的时钟频率 ( 即第二时钟频率 ), 藉以用较低的时钟频率与 SATA 装置 200 重新建 立传输连接。需注意的是, 在此实施例中, USB 实体层 370 与一 USB 主控端 ( 例如计算机 ) 相连接时, 在 USB 接口的传输速度及连接并不会受到 SATA 接口的影响。也就是说, 当 SATA 接口端的传输连接因特定事件发生而受影响, USB 接口端的传输连接以固定的传输速度持 续传输数据, 没有改变传输速度或断开传输连接。 0033 图 4 是显示依据本发明一实施例的降低电子装置功耗的方法的流程图。请同时参 考图 1 及图 4, 在。

35、步骤 S410, 时钟产生器 140 提供相应于具有第一时钟频率的一时钟信号至 SATA 实体层 120。在步骤 S420, 将 SATA 实体层 120 连接 SATA 装置 200, 并以第一时钟频率 ( 例如 SATA Gen3 的 6Gbps) 与 SATA 装置 200 进行数据传输。在步骤 S430, 当检测到至少 一特定事件发生时, 控制单元 110 控制时钟产生器 140 动态调整该时钟信号为一第二时钟 频率, 藉以让该 SATA 实体层 120 以该第二时钟频率 ( 例如 SATA Gen3 的 3Gbps) 与该 SATA 装置 200 进行数据传输, 其中该第二时钟频率小。

36、于该第一时钟频率。需注意的是, 上述的至 少一特定事件可为 : (a) 电源供应器 150 的电池电量已低于一预定阈值 ; (b) 在一特定期间 ( 例如 5 秒或 1 分钟 ) 中的闲置计数值已大于一预定阈值 ; 以及 (c) 所传输的数据量小于 一预定值。换言的, 在上述事件 (a) (c) 的任一者发生时, 电子装置 100 会降低电子装置 100与SATA装置200的时钟信号的时钟频率, 且可用较低的数据传输速度以传输数据, 进而 降低功率消耗。 0034 本发明虽以较佳实施例揭示如上, 然其并非用以限定本发明的范围, 本领域技术 人员, 在不脱离本发明的精神和范围的前提下, 可做些许的更动与润饰, 因此本发明的保护 范围是以本发明的权利要求为准。 说 明 书 CN 103558907 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103558907 A 9 2/4 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103558907 A 10 3/4 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103558907 A 11 4/4 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103558907 A 12 。

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