[发明专利]用于降低便携式计算设备中的易失性存储器待机功率的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2014年11月20日递交的、名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING VOLATILE MEMORY STANDBY POWER IN A PORTABLE COMPUTING DEVICE”的美国临时专利申请No.62/082,434(代理人案号No.17006.0381U1)的优先权的权益，在此通过引用的方式将该申请的全部内容并入。

技术领域

便携式计算设备(例如，笔记本、超级本、蜂窝电话、智能电话、平板电脑、便携式数字助理(PDA)以及便携式游戏控制台)和可穿戴计算设备(例如，智能手表、健身追踪器、运动与全球定位系统(GPS)手表、心率监控器以及全球定位系统(GPS)设备)持续提供不断扩展的特征和服务阵列。便携式和可穿戴计算设备为用户提供了前所未有的信息、资源及通信获取水平。为了跟上这些服务增强，这类设备已经变得更强大且更复杂。便携式和可穿戴计算设备现在通常包括片上系统(SoC)，其包括嵌入在单个硅基板上的一个或多个芯片部件(例如，多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器等)。SoC耦合到易失性存储器，例如，动态随机存取存储器(DRAM)。DRAM可以包括各种类型的双数据率(DDR)同步DRAM，包括针对低功率DDR(LPDDR)和图形DDR(GDDR)的各种标准。

在许多便携式和可穿戴计算设备中，当设备不活动时，DDR存储器通常置于待机功率或睡眠模式以节约电池功率。然而，即使在待机时，DDR仍然消耗大量的总待机功率预算。待机功率通常是移动设备的关键竞争度量标准，因此其直接影响用户体验(例如，电池寿命、使用天数(DoU))。当处于待机模式时，DDR存储器的外围电路被断电。存储器内的硬件状态机保持唤醒以周期性地刷新(“自刷新”)DDR存储器阵列中的行，以防止存储器内容的损坏。在待机模式中，自刷新电流是功率消耗的关键来源。

为了降低待机功率，一些现有解决方案依赖软件来压缩DDR中的所有数据内容，并且将压缩的内容保存到硬件驱动或闪存中。当退出待机模式并进入活动模式时，压缩的存储器内容(或存储器图像)首先从硬件驱动或闪存中被取回，被解压缩，并且然后存储回到DDR存储器中。由于压缩和解压缩由应用处理器执行，所以需要移动设备的睡眠周期相对长(例如，在大多数情况下为大约几小时)，以补偿在压缩并将压缩的内容存储至硬件驱动或闪存中、以及从硬件驱动或闪存中取回并恢复的过程中所消耗的功率。在利用硬件驱动的情况下，另一个缺陷是其存取时间长，导致睡眠或唤醒时间长。在利用闪存的情况下，另一个缺陷是具有有限数量的编程/擦除(P/E)周期。例如，为了在具有典型的3000P/E周期的两位MLC(多级单元)闪存设备中存储1GB的压缩的DDR内容，实施方式可能需要高达16GB的闪存来实现冗余，因为MLC闪存的每个GB只能被擦除和写入3000次。然而，另外一个缺陷是许多存储器控制器执行库交错，这意味着整个DDR内容需要被压缩或根本不压缩。其它解决方案依赖于操作系统(O/S)结束进程以释放存储器，除其它缺陷之外，这还要求复杂的软件重构。

因此，本领域中需要用于降低便携式计算设备中的DRAM存储器待机功率的改进的系统和方法。

发明内容

公开了用于降低便携式计算设备中的易失性存储器待机功率的系统和方法的各种实施例。一个这种方法包括接收易失性存储器设备的进入待机功率模式的请求。确定用于压缩存储于易失性存储器设备的多个库中的内容的一个或多个压缩参数。基于所述一个或多个压缩参数压缩存储的内容以释放多个库的至少其中之一。在待机功率模式期间，该方法禁用通过压缩而释放的多个库中的一个或多个的至少一部分的自刷新。

另一个实施例是用于降低便携式计算设备中的易失性存储器待机功率的系统。一个这种系统包括耦合到DRAM控制器的动态随机存取存储器(DRAM)设备。DRAM设备包括包含存储器内容的多个库。DRAM控制器包括被配置为绕过地址交错部件的DRAM压缩部件。DRAM压缩部件包括逻辑，所述逻辑被配置为：接收SoC或DRAM控制器的进入待机功率模式的请求；确定用于压缩存储于多个库中的存储器内容的一个或多个压缩参数；基于一个或多个压缩参数来压缩存储器内容以释放所述多个库的至少其中之一；并且在待机功率模式期间，禁用通过压缩而释放的多个库中的一个或多个的至少一部分的自刷新。

附图说明