(57)【要約】      （修正有）【課題】タスクを処理する複数の機能回路を有する電子デバイスに対し、効率的な電力供給をすることが出来るシステムおよび方法の提供。【解決手段】タスクを処理するプラットフォーム機能回路１０４と、前記プラットフォーム機能回路１０４に電力を供給する一次電源１０６と補助電源１０８を備え、前記補助電源１０８内に十分な量のエネルギーが利用可能になったとき、処理することが可能と特定される１以上のタスクを処理させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タスクを処理する複数の機能回路と、
前記複数の機能回路に電力を供給する一次電源と、
前記複数の機能回路に対して電力を供給して、補助電源内に十分な量のエネルギーが利用可能になったときに処理されると特定される１以上のタスクを処理する前記補助電源とを備える電子デバイス。
【請求項２】
前記１以上のタスクを、処理に必要なエネルギーに基づいて特定する請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記１以上のタスクを期限情報に基づいて特定する請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記一次電源はバッテリを含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記補助電源はウルトラキャパシタを含む請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ウルトラキャパシタは、前記バッテリおよびアダプタのうち少なくともいずれかにより充電される請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記ウルトラキャパシタは、環境発電により充電される請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
環境発電は、前記ウルトラキャパシタを少なくとも１つの太陽電池で充電することを含む請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記一次電源と二次電源との間に電圧レギュレータを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
エネルギー要件を示す情報を持つ複数のタスクを処理するプロセッサを有するチップと、
前記プロセッサに電力を供給する補助電源とを備え、
前記複数のタスクは、前記補助電源内に十分な量のエネルギーが利用可能になったときに処理されるようスケジュールされる、コンピュータシステム。
【請求項１１】
前記補助電源を充電する１以上の太陽電池を備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記補助電源はウルトラキャパシタを含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記補助電源内で利用可能なエネルギーをモニタして、前記プロセッサに連結させる電力制御回路を備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記電力制御回路は、複数のタスクを処理するために十分な量のエネルギーが前記補助電源内で利用可能になったときに、割り込みを開始する請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電力制御回路は、タスクマネージャからの要請に応じて、前記補助電源を前記プロセッサに連結させる請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記タスクマネージャは前記プロセッサの一部である請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
チップにおいて、タスクの処理に消費されるエネルギーを特定する段階と、
補助電源内に十分な量のエネルギーが利用可能になったときに前記タスクを処理させる段階とを備える方法。
【請求項１８】
前記タスクを処理するのに十分な量のエネルギーが利用可能になるときを判断するべく前記補助電源をモニタする段階を備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記補助電源内に十分な量のエネルギーが利用可能になったときにタスクプロセッサに割り込みを発生する段階を備える請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して電子デバイスおよび／またはコンピューティングシステムに係り、特にプラットフォーム管理に係る。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
添付図面において本発明の実施形態を例示するが、限定は意図しておらず、図面における同様の参照番号を付された部材は同様であることを示す。
【０００３】
【図１】幾らかの実施形態による電子デバイスプラットフォームを示す図である。
【０００４】
【図２】幾らかの実施形態による処理タスクのルーチンのフロー図である。
【０００５】
【図３】別の実施形態による電子デバイスプラットフォームを示す図である。
【０００６】
【図４】幾らかの実施形態による電子デバイスプラットフォームの電源を示す図である。
【０００７】
【図５】幾らかの実施形態による電子デバイスプラットフォームの電源を示す図である。
【０００８】
【図６】また別の実施形態による電子デバイスプラットフォームの電源を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
幾らかの実施形態では、ラップトップ、タブレット、ネットブック、携帯電話、およびその他のデスクトップコンピュータおよびサーバシステム等のモバイル型ではなくてよいデバイスまたはシステムを含むモバイルコンピューティングプラットフォームでは、利用可能な電力に基づくタスク処理が提供されている。環境発電機能（太陽、風力等）を有するシステムでは、収穫した電力をプラットフォームに直接供給するべく、電源が電力供給を行うことのできるタスクスケジュールを考慮することができる。スケジュール決定、投機的スケジュールに対して利用可能な電力を利用することにより、収穫されたエネルギーその他のエネルギーを効率利用することが可能となる。
【００１０】
図１は、幾らかの実施形態による電子デバイスプラットフォームの一部を示すブロック図である。プラットフォーム１０２は、モバイル電源その他を利用する電子デバイス等で利用されてもよく、プラットフォーム機能回路１０４、一次電源１０６、および補助電源１０８を含む。機能回路１０４は、電子デバイス機能を実行する回路を有する集積回路（ＩＣ）チップ、ディスプレイ、その他等の１以上のコンポーネントに対応している。例えば、ポータブルコンピューティングデバイスでは、これらは、表示デバイス、ならびに、プロセッサ、ハブ、Ｉ／Ｏ、通信、およびプラットフォーム制御機能を実装する１以上のチップを含むことができる。機能回路１０４は、タスク実行可能なタイミングを管理するタスクマネージャ１０５を含む。プラットフォーム専用のタスクマネージャではなくてもよいが、タスク（例えば、電子メール、ビデオダウンロード等のアプリケーションタスク）が処理可能なタイミングをスケジュールする、または少なくともその判断に加わる。タスクマネージャ１０５は、メインプロセッサ、プラットフォームコントローラ、ハブ、ネットワークインタフェースデバイス（１または複数）その他を含むプラットフォームの任意の部分に配置することができる。
【００１１】
一次電源１０６および補助電源１０８は、動作中にプラットフォーム回路に電力を供給する。各電源はモバイル電源であってよい。通常、経時的に一次電源１０６は、電子エネルギーの殆どを機能回路に供給する。一次電源は、バッテリ、燃料電池等の適切な電源を含んでよい。補助電源が蓄電するエネルギーは全エネルギーより少ないが、通常、効果的に蓄電および電力供給（store and source）することができるので、一次電源だけでは電力をまかないきれない場合等に一次電源を補うことができる。補助電源は、さらに、利用可能な電力があり、且つ、（スケジュール、割り込み等により）処理可能なタスクがある場合に、両可能な電力を活用するべく、利用することができる。後者のケースは、環境発電（例えば太陽、風力、その他のエネルギー源）を利用して、補助電源を充電する用途に利用することができる。
【００１２】
補助電源１０８は、１以上の所謂ウルトラキャパシタ等の１以上のキャパシタ（ウルトラキャップまたはスーパキャップと称される）等の任意の適切なデバイスを含むことができる。通常ウルトラキャパシタは、少なくとも他のキャパシタと比べると、かなりの量のエネルギーを蓄電することができる。一次電源バッテリと比べると蓄電するエネルギー量は少ないかもしれないが、充電および再充電の際の効率性に優れ、太陽電池からの収穫エネルギーを蓄電することができるのみならず、一般的には、比較的短時間でかなりの量の電力を供給することもでき、大量の電力が要求されている際に一次電源を補強することができる。例えば、平均５から２０Ｗの間の電力を要するポータブルコンピューティングデバイスでは、ピークで、間欠的、突発的に、７５または１００Ｗの電力を要する。従って、７５から１００Ｗの電力供給が可能な一次電源を利用する代わりに、小型バッテリ（例えば２５または３０Ｗ）を一次電源として利用して、ウルトラキャップ（最大０．１秒間に７５Ｗの電力供給が可能な、または、最大１秒間に７．５Ｗの電力供給が可能な０．５Ｆウルトラキャップ等）を、サージまたはスパイク期間において追加で必要となる電力供給用の補助電源として利用することができる（「ウルトラキャップ」という用語は、１以上のキャパシタを含み、場合によっては他の充蓄電デバイスも含むことが意図されている）。
【００１３】
図２は、幾らかの実施形態による、例えばタスクマネージャ１０５が行うことのできるスケジュールルーチンの一部を示す。２０１でルーチンは、実行が必要な、もしくは、機能回路による処理が必要なアプリケーションタスク等の任意のタスクであってよいタスク（タスク情報）を受け取る。タスク情報は、その処理に必要となる電力および／またはエネルギー量を示す電力情報を含んでよい。
【００１４】
２０２でルーチンは、補助電源１０８内に利用可能な電力および／またはエネルギー量を判断するべくチェックを行う。２０４では、タスク処理に必要な量の電力／エネルギーが補助電源から利用可能であるかを判断する。利用可能ではない場合、２０８で、タスクの処理を２０１で行うまでの時間の間遅延させる。例えば、後で補助電源からさらなるエネルギーが利用可能になるときまで、タスクの処理または実行を十分な期間の間遅延させることができる。また、遅延させて再度チェックすることもでき（例えば３０４において）、または、図面にあるように３０１へ直接戻るのではなくて、後の特定の時間、または特定の時間のウィンドウに処理をスケジュールすることができる。
【００１５】
スケジュールは、大まかなスケジュール（例えば、１以上の時間といった単位）、または細かいスケジュール（例えば、分、秒、またはこれらより小さい時間単位）が可能である。細かく細分化されたスケジュールでは、タスクの再スケジュールが制限される。この結果、細かく細分化されたスケジュールがユーザ体験に及ぼす影響は小さい。例えば、システムが電子メールの同期を一秒間遅延させたとしてもユーザは気づかない可能性が高い。しかし、タスクスケジュールが細かく細分されていることから、補助電源を利用する柔軟性は低くなるであろう。細かく細分化されたスケジュールに比べて、大まかなスケジュールは、ユーザがタスクの再スケジュールに気づくような再スケジュールを行う。例えば、電子メールの同期を例に取ると、最後の秒まで、ということではなくて、最後の時間まで自身の電子メールがスケジュールされていない場合には、ユーザがそのことに気づく可能性が高い。しかし、大まかなスケジュールによって長時間帯にわたる再スケジュールが可能となるので、利用可能な電力がある時間帯の数は、通常は大きくなり、再スケジュールの機会が増える。
【００１６】
２０４の判断に戻ると、補助電源から利用可能なエネルギーが十分ではない場合、処理は２０６へ移り、ここでタスクを処理する。２０１でのタスクは、任意の適切な方法で生じることがある。プラットフォームオペレーティングシステム内の、または外のより大きなスケジュールルーチンの一部であってもよいし、キューに配置された結果として生じてもよいし、または、タイムアウト条件の結果生じてもよい。または、割り込みにより生じることもある。例えば、非同期の割り込みスキームを利用することもできる。割り込みはエネルギーが利用であったことを示し、利用可能なエネルギーを利用するためにタスクをスケジュールするための割り込みサービスルーチンの実行を可能とする。例えば、割り込みサービスルーチンは、ＯＳに実装されることで、オペレーティングシステムに、タスクの再スケジュールイングを制御させることができる、または、ファームウェア内に、タスクの透明なスケジュールを可能とするタスク記述子プールを構築するオペレーティングシステムとともに実装することができる。
【００１７】
図３は、プラットフォーム１０２の別の実施形態を示す。プラットフォーム１０２は、タスクマネージャ１０５を含む機能回路１０４と、それに電力供給するプラットフォーム電源３０１とを含む。プラットフォーム電源３０１は、電圧供給（Ｖｓ）して、リンク３０３を介して機能回路と通信する。プラットフォーム電源３０１は、上述したように一次電源および二次電源（不図示）であってよい。リンク３０３を介して、利用可能な電力／エネルギー量がタスクマネージャ１０５に通知される。これには、直接的な情報（例えば電力、エネルギー、電力期間等）、または、タスクマネージャが、利用可能なエネルギーの判断または推定を行う際の助けとなるような間接的な情報の通知が含まれる。例えば、充電レベルまたは充電レベル範囲に対応する補助電圧レベルの通知が含まれる。リンクはさらに、タスクマネージャ１０５からの命令をプラットフォーム電源３０１に通知して、例えば、補助電源を起動させたり、充電情報、ステータス等を要求したりすることもできる。リンクは任意の適切な方法で実装されてよい。アナログであってもよいし、および／または、デジタルであってもよいし、複数の信号ラインを含んでもよいし、あるいは、シリアルリンクとして実装されてもよい。
【００１８】
図４は、幾らかの実施形態によるプラットフォーム電源３０１を示す。これには、上述したように一次電源１０６と補助電源１０８とが含まれ、さらには、図示のように互いに連結された外部電源４０３と、電力供給制御回路４０８と、電圧レギュレータ（ＶＲ）４１０と、スイッチＳ１からＳ５とが含まれる。外部電源４０３は、電力を供給して一次電源１０６を充電する（例えば、一次電源１０６がバッテリまたはバッテリモジュールである場合に、該外部電源はＡＣアダプタであってよい）。スイッチは、トランジスタ、アナログスイッチ、その他を含む任意の適切な回路素子による実装が可能である。これらにより、電力供給制御回路４０８は、一次電源に対する切断および／または連結を行うことができ、且つ、外部電源およびＶＲ４１０の入力に対する切断および／または連結を行うことができるようになるので、機能回路に対して調整済みＶｓを供給することができる。
【００１９】
電力供給制御回路４０８は、一次電源から補助電源を切り離して、充電レベルを計測したりチェックしたりすることができる。他方では、補助電源を充電するために一次電源に連結されてもよいし（例えば、Ｖｓで必要な電力が比較的低い間）、または、外部電源を結合する際に一次電源に連結されてもよい。電力増加が必要な場合、あるいは、スケジュールされたタスク等のタスクが処理可能である場合、一次電源および補助電源の両方を電源Ｖｓに、Ｓ４を開いた状態または閉じた状態で、Ｓ３およびＳ５を介して連結させることができる。
【００２０】
図５は、プラットフォーム電源３０１の別の実施形態を示す。本実施形態では、バッテリモジュール５０２を特に一次電源として利用しており、ウルトラキャップ（Ｕｃａｐ）を補助電源として利用している。ＡＣアダプタ５０３を利用して、外部電力を一次電源（バッテリモジュール）に供給しており、直接、機能回路に供給している。補助電源（ＵＣａｐ）を充電するのに利用されてもよい。ソーラモジュール５０５も、ＵＣａｐを充電するべく提供されている。これは例えば、ＵＣａｐを充電するべく電力供給することができる１以上の太陽電池を含む。
【００２１】
本実施形態では、ソーラモジュールはＵＣａｐを直接充電することで、バッテリ充電回路等による、バッテリ等の電源の充電により生じうる損失を低減させることができる。環境発電コンポーネント（風力、太陽等）が生成する電力は、バッテリが供給する電力と比較すると信頼性および継続性に劣ることから、これは有利であると思われる。ソーラパネルの生産性は、強度および利用可能な光の種類の関数である。例えば、太陽電池が屋外の直射日光下で生成する電力と、屋内の蛍光下で生成する電力との間には、ファクタ１００の差異が生じることがある。さらに、屋外および屋内の輝度は、ユーザが通り影を成すと変化する。従って、タスクの細かく細分化されたスケジュールおよび大まかなスケジュールの両方をより高くエネルギー利用可能性と一致させることのできる利用可能な電力を認識したスケジュールを利用することができる。
【００２２】
電力供給制御回路は、充電の程度を知るためにＵＣａｐをモニタする回路を有してよい。例えば、Ｕｃａｐにおける電圧を検知する電圧検知デバイスを含むことで、利用可能な電力および／またはエネルギー量を算定することができる。さらには、エネルギーが利用可能なときを予測する、あるいは判断するロジックを含むこともできる。例えば、本例の状態条件により充電パターンを評価することで、エネルギーが利用可能なとき、および利用可能なエネルギー量を予測することができる。この情報は機能回路のスケジュールマネージャにより、Ｕｃａｐが十分充電されたときに行うタスクをスケジュールする際に利用可能である。
【００２３】
図６は、プラットフォーム電源３０１のまた別の実施形態を示す。ＶＲ４１０が一次電源と補助電源との間に連結されていることを除いて、図５の電源に類似しており、補助電源は、Ｖｓ供給ノードに直接連結されて電力を供給する。これは例えば、一次電源（例えばバッテリ）が、機能回路に供給されるＶｓよりもかなり高い電圧を供給する環境で役立つであろう。補助電源（例えばＵＣａｐ）を利用して、回路に対して電圧を直接供給することができる。ウルトラキャパシタは、殆どのキャパシタに違わず、ある範囲内での電圧への充電が可能であり、低電圧下同様、高電圧下でも効率的に動作することができるよう選択可能である。故に、比較的低電圧のＵＣａｐを利用し、Ｖｓに対して十分低い電圧レベルへの充電が可能であり、同時に、合理的な量のエネルギーを蓄電することもできる。この実装例は、多くの点で有益である。例えば、機能回路が低電力（例えばスリープ、スタンドバイ）状態にあるとき、ウルトラキャップを利用して、バッテリを設けることなく電力供給を行うことができるので、低電力供給時に特に非効率となりうるＶＲを利用する必要がなくなる。加えて、ウルトラキャップを利用して、所謂「ホット」バッテリスワッピング中に回路に供給を行うことで、全ての機能回路をシャットダウンすることなく一次電源を置き換えることができる。幾らかの実施形態では、複数のウルトラキャップを様々な構成で利用することができる。例えば、幾らかが電圧レギュレータの上流にあり、他の幾らかが下流にある、という構成が可能である。
【００２４】
前述の記載および以下の請求項においては、以下の用語は以下の解釈をされることが意図されている。つまり、「連結されている（coupled）」および「接続されている(connected)」およびそれらの派生物が利用されている場合がある。これらの用語は互いに同義語であることが意図されていない。特定の実施形態では、「接続されている」は、２以上の部材が直接的な物理的または電気的な接触状態にあることを示す場合に用いられる。「連結されている」は、２以上の部材が、互いに協働する、または相互作用する場合を示す場合に用いられ、直接的な物理的または電気的な接触状態にはなくてもよい。
【００２５】
本発明は、記載された実施形態に制限されるのではなく、添付請求項の精神および範囲内の変形例および変更例によっても実施可能である。例えば、本発明を、全ての種類の半導体集積回路（ＩＣ）チップに対して利用することができる。ＩＣチップの例としては、プロセッサ、コントローラ、チップセットコンポーネント、ＰＬＡ（プログラマブルロジックアレイ）、メモリチップ、ネットワークチップ等が含まれる。
【００２６】
幾らかの図面においては、信号導体線を線で表している。このなかの太い線は、より成分の詰まった信号経路（more constituent signal path）であり、より成分の詰まった信号経路の数を示す参照番号が付されており、および／または主要な情報の流れの方向を示す１以上の端部を持つ矢印が付されている。しかし、これは、制限的な意味で捉えられるべきではない。これらの追加的な詳細は、１以上の例示的な実施形態で用いられることにより、回路の理解を深める目的を有する。任意の図示されている信号線は、実際には多くの方向に移動する１以上の信号を含みえて、任意の種類の信号スキームでの実装が可能である（例えば、互いに異なる対で実装されるデジタルまたはアナログライン、光ファイバ線、および／または、シングルエンドライン）。
【００２７】
さらに上述では、サイズ／モデル／値／範囲が例示されてはいるが、本発明がこれらに限定されないことを理解されたい。今後の製造技術（例えばフォトリソグラフィ法）の向上により、より小型のサイズのデバイスが製造可能となることが推定される。さらには、ＩＣチップその他のコンポーネントへの公知の電力／グランド接続については図示している場合もいない場合もあり、これにより図面および説明の簡略化を図り、本発明を曖昧にしないようにしている場合がある。さらには、本発明を曖昧にしない意図から、および、ブロック図の配置の実装に関する詳細は本発明を実装するプラットフォームに依存する可能性が高いという理由から、配置を示さないブロック図もあるが、このような詳細は当業者にとっては公知事項の範囲であろう。本発明の例示的な実施形態を記載する目的から特定の詳細（例えば回路）を説明しているが、これら特定の詳細を利用しなくても本発明を実施することができ、またはこれら特定の詳細の変形例を利用して本発明を実施することができることが当業者には明らかである。よって本明細書は例示を意図したものであり、限定は意図していない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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