用于便携式计算设备中基于智能多媒体的热功率管理的系统和方法_2

文档序号:9621046阅读:来源:国知局
块可以系统地和个别地调整视觉多媒体参数的性能设 置,以尽力减轻热能产生和优化用户体验。有利的是,通过根据用户体验来选择性地调整视 觉多媒体参数设置,智能多媒体热功率管理系统和方法可以优化任何多媒体工作负载下的 QoS〇
[0026] 值得注意的是,虽然本文在图形处理单元("CPU")、显示控制器、显示器、视频/ 照片编码器和用于前/后置相机的图像传感器处理器形式的图形处理部件的背景下,描述 了智能多媒体热功率管理方法的示例性实施例,但智能多媒体热功率管理方法的应用并不 限于这些图形处理部件。可以预想的是,智能多媒体热功率管理方法的实施例,可以扩展到 可以位于片上系统("SoC")之内并具有工作负载的任何部件,这些工作负载可以基于诸如 但不限于调制解调器、相机等等之类的一个或多个参数设置来调整。
[0027] 图1A-1D是示例性视觉多媒体参数图表,其每一个示出了定义视觉多媒体参数设 置、相对于该设置的用户体验和与该设置相关联的功耗之间的关系的性能曲线。参见图 1A,沿着该图的X轴从左向右移动表示可以对多媒体工作负载进行处理和呈现的每秒帧数 ("FPS")的增加。如本领域普通技术人员所应当认识到的,FPS速率的增加需要增加由与 该FPS速率相关联的多媒体处理部件(例如,GPU)消耗的功率(其还与热能产生的增加相 关)。因此,沿着y轴向上移动表示功耗的增加,并且虚线10A表示FPS速率和功耗之间的 相关性,如本领域普通技术人员所理解的。
[0028] 在图1A的图表中,y轴还可以表示用户体验("Ux")水平,其中,沿着y轴向上移 动与改进的Ux相关。因此,如通过实线曲线11A所表示的,在FPS水平和Ux水平之间存在 相关性。参见曲线11A,曲线11A的初始陡峭斜率说明了:FPS水平从相对低水平的增加, 可以产生Ux的明显增加。相比而言,与较高的FPS水平相对应的斜率11A的较平坦部分说 明:一旦FPS水平已经相对的较高,则FPS的进一步增加并不产生Ux水平的显著增加。
[0029] 考虑到上述情况,本领域普通技术人员将认识到,与初始FPS水平在初始时相对 较高相比,当FPS水平初始相对较低时,FPS水平的增加或者减少将对Ux产生更大的每瓦 特功耗的影响。例如,点12A表示相对较高的示例性初始FPS水平,S卩,与该FPS视觉多媒 体参数相关联的多媒体处理部件按照较高的处理速度来处理多媒体工作负载。因此,曲线 11A在点12A的切线的斜率是相对平坦的,且其指示FPS水平的向下调整将产生功率节省 (因此降低了热能产生),而不会对Ux产生显著影响。类似地,FPS水平的向上调整将需要 增加功耗(因此增加热能产生),而不会对Ux产生积极影响。
[0030] 如本领域普通技术人员将理解的,FPS视觉多媒体参数影响对多媒体工作负载进 行处理的速度。但是,诸如但不限于颜色深度、显示亮度、GPU处理分辨率、图像动态和分辨 率缩放比率之类的一个或多个其它视觉多媒体参数,可以一起用于确定一个或多个多媒体 处理部件必须处理的总多媒体工作负载,或者确定呈现多媒体输出所需要的功耗水平。因 此,有利的是,这些视觉多媒体参数中的一个或多个的调整可以减少多媒体工作负载,使得 只需要更少的功耗来处理该工作负载,或者可以节省为了呈现多媒体工作负载的输出而所 需要的功耗。
[0031] 参见图1B,沿着该图表的x轴从左向右移动,表示呈现多媒体输出的颜色深度 ("颜色位")的增加。如本领域普通技术人员所将认识到的,颜色深度水平的增加需要增 加由与该颜色深度参数相关联的多媒体处理部件(例如,GPU)消耗的功率(其还与热能产 生的增加相关)。也就是说,颜色深度参数设置越高,则为了呈现图形输出而必须处理的工 作负载越高。因此,沿着y轴向上移动表示功耗的增加,且虚线10B表示颜色深度水平和功 耗之间的相关性,如本领域普通技术人员所理解的。
[0032] 在图1B的图表中,y轴也可以表示Ux水平,其中,沿着y轴向上移动与改进的Ux 相关。因此,如通过实线曲线11B所表示的,在颜色深度水平和Ux水平之间存在相关性。参 见曲线11B,曲线11B的初始陡峭斜率说明了:颜色深度水平从相对低水平的增加,可以产 生Ux的明显增加。相比而言,与较高的颜色深度水平相对应的斜率11B的上部分说明:一 旦颜色深度水平已经相对较高,则颜色深度水平的进一步增加将不产生Ux水平的显著增 加。也就是说,用户可能不会注意或者感受到增加的颜色深度水平,因此,其增加将不会改 进Ux。
[0033] 考虑到上述情况,本领域普通技术人员将认识到,与初始颜色深度水平在初始时 相对较高相比,当颜色深度水平初始相对较低时,颜色深度水平的增加或者减少将对Ux产 生更大的每瓦特功耗的影响。例如,点12B表示相对较低的示例性初始颜色深度水平,即, 与该颜色深度视觉多媒体参数相关联的多媒体处理部件正在处理与相对较低颜色深度设 置相关联的多媒体工作负载。因此,曲线11B在点12B的切线的斜率是相对陡峭的,且其指 示颜色深度设置的向下调整将产生很小的功率节省(因此节省很少的热能产生),同时又 显著地不利地影响Ux。类似地,颜色深度设置的向上调整将仅仅需要增加很少的功耗(因 此增加很小的热能产生),同时对Ux提供显著和积极的影响。
[0034] 参见图1C,沿着该图表的X轴从左向右移动,表示呈现多媒体输出的显示亮度的 增加。如本领域普通技术人员所将认识到的,显示亮度设置的增加需要增加由与该显示亮 度参数相关联的多媒体处理部件(例如,显示屏)消耗的功率(其还与热能产生的增加相 关)。也就是说,显示亮度参数设置越高,则为了呈现图形输出需要更高的功率电平。因此, 沿着y轴向上移动表示功耗的增加,且虚线10C表示显示亮度和功耗之间的相关性,如本领 域普通技术人员所理解的。
[0035] 在图1C的图表中,y轴还可以表示Ux水平,其中,沿着y轴向上移动与改进的Ux 相关。因此,如通过实线曲线11C所表示的,在显示亮度设置和Ux水平之间存在相关性。对 于大部分而言,如本领域普通技术人员所将认识的,相对于暗淡的显示设置,更亮的显示设 置更讨用户喜欢。参见曲线11C,曲线11C的初始陡峭斜率说明了:显示亮度从相对低水平 的增加,可以产生Ux的明显增加。相比而言,与较高的显示亮度相对应的斜率11C的上部 分说明:一旦显示亮度设置已经相对较高,则显示亮度的进一步增加将不产生Ux水平的显 著增加。也就是说,用户可能不会注意或者感受到增加的显示亮度水平,因此,显示亮度的 增加将不会改进Ux。
[0036] 考虑到上述情况,本领域普通技术人员将认识到,与初始显示亮度设置在初始时 相对较高相比,当显示亮度设置初始相对较低时,显示亮度的增加或者减少将对Ux产生更 大的每瓦特功耗的影响。例如,点12C表示既不高也不低的示例性初始显示亮度设置,即, 与该显示亮度视觉多媒体参数相关联的多媒体处理部件呈现与中等显示亮度设置相关联 的多媒体输出。因此,曲线lie在点12C的切线的斜率指示显示亮度设置的向下调整将产 生适度的功率节省(因此节省中等量的热能产生),同时又适度地影响Ux。类似地,显示亮 度设置的向上调整将需要增加适度的功耗(因此适度地增加热能产生),同时对于Ux提供 积极的但适度的影响。
[0037] 参见图1D,沿着该图表的X轴从左向右移动,表示可以对多媒体工作负载进行处 理和呈现的GPU处理分辨率的增加。如本领域普通技术人员所将认识到的,GPU处理分辨 率设置的增加需要增加由与该GPU处理分辨率设置相关联的多媒体处理部件(例如,GPU) 消耗的功率(其还与热能产生的增加相关)。因此,沿着y轴向上移动表示功耗的增加,且 虚线10D表示GPU处理分辨率和功耗之间的相关性,如本领域普通技术人员所理解的。
[0038] 在图1D的图表中,y轴还可以表示用户体验("Ux")水平,其中,沿着y轴向上移 动与改进的Ux相关。因此,如通过实线曲线11D所表示的,在GPU处理分辨率设置和Ux水 平之间存在相关性。参见曲线11D,曲线11D的初始陡峭斜率说明了:GPU处理分辨率从非 常低的设置的增加,可以产生Ux的明显增加。相比而言,与中等和较高GPU处理分辨率设 置相对应的斜率11D的更平坦部分说明:在相对较低水平之外的GPU处理分辨率的进一步 增加将不产生Ux水平的显著增加。
[0039] 考虑到上述情况,本领域普通技术人员将认识到,与初始GPU处理分辨率设置在 初始时相对中等或者甚至更高相比,当GPU处理分辨率设置初始非常低时,GPU处理分辨率 设置的增加或者减少将对Ux产生更明显的每瓦特功耗的影响。例如,点12D表示相对较高 的示例性初始GPU处理分辨率设置,S卩,与该GPU处理分辨率视觉多媒体参数相关联的多媒 体处理部件按照较高的分辨率水平来处理多媒体工作负载。因此,曲线11D在点12D的切 线的斜率是相对平坦的,并指示GPU处理分辨率设置的向下调整将产生功率节省(因此降 低热能产生),而不会显著地影响Ux。类似地,GPU处理分辨率设置的向上调整将需要增加 功耗(因此增加热能产生),但对于Ux不具有显著的影响。
[0040] 基于根据视觉多媒体参数设置而对于Ux的加权和计算,系统和方法的实施例可 以系统地调整一个或多个参数设置以优化Ux,同时调整整体的功耗。举一个非限制性例子, 某个实施例监测的视觉多媒体参数可以包括FPS速率、GPU处理分辨率设置、颜色深度设置 (用于呈现图像的颜色位)、显示亮度水平、运动估计算法选择和3D图像算法选择。随着 PCD在操作时,各个参数的设置和水平统一地促成整体的Ux水平和与多媒体处理相关联的 整体功耗消息。如上面所解释的,针对这些参数中的任何一个的活动设置的增加或者减小, 可能影响整体的Ux和整体的功耗。有利的是,如果应当增加或者减少功耗,则实施例寻求 以优化Ux的方式来进行这种功耗调整(推而广之,热能产生调整)。
[0041] 图2是用于通过一个或多个视觉多媒体参数28的选择性调整,在便携式计算设备 ("PCD")中实现基于智能多媒体的热功率管理的片上系统1〇2的实施例的功能框图。有 利的是,通过选择性地调整与多媒体工作负载和/或多媒体输出相关联的一个或多个视觉 多媒体参数28,系统和方法的实施例可以解决热能减轻需求,而不会过度影响整体用户体 验("Ux")。
[0042] 通常,该系统使用三个主要模块,在一些实施例中,它们可以包含在一个或两个模 块中:⑴功耗和温度("PCT")模块26,用于分析监测模块114所监测的温度读数和视觉 多媒体参数28设置(值
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