(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ページングアルゴリズムを格納するように構成されている不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリから前記ページングアルゴリズムを実行するように構成されるとともに、タイミング信号への応答としてページングチャネルをデコードするように構成されているプロセッサと、
前記タイミング信号を前記プロセッサに出力するように構成されているコントローラとを備えるモバイルデバイスであって、
前記コントローラは、ページングチャネル監視フェーズにおいて前記モバイルデバイスの動作部分に電力を供給するように構成されるとともに、前記ページングチャネル監視フェーズの間の間隔において前記モバイルデバイスの前記動作部分への電力供給を切断するように構成され、前記動作部分は前記不揮発性メモリと前記プロセッサとを含むことを特徴とするモバイルデバイス。
【請求項２】
前記不揮発性メモリは、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)であることを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
【請求項３】
プロセッサは、モバイルデバイスプロセッサ(MDP)であることを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
【請求項４】
MRAMは、前記モバイルデバイスプロセッサMDPに組み込まれることを特徴とする請求項3に記載のモバイルデバイス。
【請求項５】
フラッシュメモリデバイスと、
同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)とをさらに備え、
前記SDRAMは、第1のメモリインターフェイス上で前記MDPと通信し、
前記フラッシュメモリは、第2のメモリインターフェイス上で前記MDPおよび前記不揮発性メモリと通信することを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
【請求項６】
前記モバイルデバイスの前記動作部分は、MDP、フラッシュメモリデバイス、SDRAM、および不揮発性メモリを含むことを特徴とする請求項5に記載のモバイルデバイス。
【請求項７】
前記コントローラは、前記タイミング信号を生成するように構成されているタイマーを備えることを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
【請求項８】
前記不揮発性メモリは、スピン注入MRAM(STT-MRAM)であることを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
【請求項９】
スタンバイフェーズにおいてモバイルデバイスの動作を開始するためにページングアルゴリズムを格納するように構成されている不揮発性メモリデバイスと、
プロセッサと、
スリープフェーズおよびウェイクアップフェーズを含む前記スタンバイフェーズにおいて、前記不揮発性メモリデバイスと前記プロセッサとを含む前記モバイルデバイスへの電力を制御するように構成されているコントローラとを備え、
前記プロセッサは、前記コントローラからの電源投入信号に応答して前記不揮発性メモリから前記ページングアルゴリズムを実行するように構成され、
前記コントローラは、前記スリープフェーズの終わりにおける電源投入信号および前記スリープフェーズにおける電源切断信号を開始するためのタイマーを備えることを特徴とするパワーマネージメント装置。
【請求項１０】
前記不揮発性メモリデバイスは、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)またはスピン注入MRAM(STT-MRAM)のうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項9に記載のパワーマネージメント装置。
【請求項１１】
前記ページングアルゴリズムは、ページングチャネルを監視するとともに、デコードするためのコードを含むことを特徴とする請求項9に記載のパワーマネージメント装置。
【請求項１２】
モバイルデバイスにおいてパワーマネージメントを行う方法であって、
不揮発性のメモリ内のページアルゴリズムに関係するプログラムコードを格納するステップと、
タイマーへの電力供給を維持しながら前記モバイルデバイスの電源を切断するステップと、
前記タイマーによってウェイクアップフェーズの間隔を決定するステップと、
前記ウェイクアップフェーズにおいて前記モバイルデバイスの電源を投入するステップと、
前記不揮発性メモリから前記プログラムコードを実行するステップとを備え、
前記プログラムコードは、ウェイクアップフェーズにおいてプロセッサによって実行され、前記モバイルデバイスは前記不揮発性メモリと前記プロセッサとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記不揮発性メモリは、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)またはスピン注入MRAM(STT-MRAM)のうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項12に記載のパワーマネージメントを行う方法。
【請求項１４】
前記プログラムコードを実行するステップは、ページングチャネルをデコードするステップを備えることを特徴とする請求項12に記載のパワーマネージメントを行う方法。
【請求項１５】
前記モバイルデバイスに向けられた受信通信を検出するステップをさらに備えることを特徴とする請求項14に記載のパワーマネージメントを行う方法。
【請求項１６】
フラッシュメモリから同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)にコードをコピーするステップと、
前記受信通信に応答するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項15に記載のパワーマネージメントを行う方法。
【請求項１７】
ページングチャネルおよびタイミング情報を取得するステップをさらに備えることを特徴とする請求項12に記載のパワーマネージメントを行う方法。
【請求項１８】
モバイルデバイスのパワーマネージメントシステムであって、
不揮発性メモリ内のページアルゴリズムに関係するプログラムコードを格納するための手段と、
タイマーへの電力供給を維持しながら前記モバイルデバイスの電源を切断するための手段と、
前記タイマーによってウェイクアップフェーズの間隔を決定するための手段と、
前記ウェイクアップフェーズにおいて前記モバイルデバイスの電源を投入するための手段と、
前記不揮発性メモリから前記プログラムコードを実行するための手段とを備え、
前記プログラムコードは、前記ウェイクアップフェーズにおいてプロセッサによって実行され、前記モバイルデバイスは前記不揮発性メモリと前記プロセッサとを含むことを特徴とするモバイルデバイスパワーマネージメントシステム。
【請求項１９】
前記プログラムコードを格納するための手段は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)またはスピン注入MRAM(STT-MRAM)のうちの少なくとも一方に行われることを特徴とする請求項18に記載のモバイルデバイスパワーマネージメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の構成は、電池寿命の改善に関する。より具体的には、本発明の構成は、スタンバイ動作中に使用される平均電流を低減する構造によるモバイルデバイスの電池寿命の改善に関するものである。一構成において、モバイルデバイス内の構造は、スタンバイ中にプログラムデータを格納するために磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)を組み込んでいる。
【背景技術】
【０００２】
モバイルデバイスによって実行される機能が非常に多くなり、また増え続けているため、電池寿命がますます重視されるようになってきている。持続可能な長い寿命を実現し、寿命を維持する電池の能力を高めることに加えて、必要な総消費電流を、モバイルデバイスの実動作中だけでなく、休止状態においても、低減するモバイルデバイスの能力にも関心が高まってきている。モバイルデバイスは、呼、メッセージ、または他の受信通信に迅速に正しい順序で反応できなければならない。この迅速な反応力を実現するために、従来、モバイルデバイスの「スリープ」フェーズにおいてモバイルデバイスがプロセッサ状態および高速ランダムアクセスメモリの内容を保存する必要があり、したがって、「スリープ電流」を使用する必要がある。
【０００３】
休止状態における従来のモバイルデバイスの電流利用の一例が図1に示されている。モバイルデバイスは、スタンバイ状態にあるときに、ある期間の何倍かの期間にわたってスリープフェーズ110に入っている場合がある。例えば、CDMAシステムでは、スリープフェーズは、1.28秒の数倍の期間にわたるとしてよい。それぞれのページングチャネル監視フェーズは、約30ms間続く。図1からわかるように、スリープフェーズ110に入っている間でも、約1mAの電流が引き込まれている可能性があり、ウェイクアップフェーズ120(例えば、クイックページチャネル(QPCH)デコード中)では、約86mAの電流引き込みがありうる。その結果、スリープフェーズ110およびQPCHデコードにおける電池からの必要な平均総電流は、約2mA([(2.56-0.30)×1/2.56]+(0.30×86)/2.56=2mA)である。これからわかるように、例示されている典型的な動作に関して、スタンバイ中に使用される総電流の約1/2が、1mAのスリープ電流によるものである。この電流は、一般的には、従来のアーキテクチャにおいて揮発性メモリ/内部レジスタの状態を保存するために使用されうる電流である。
【０００４】
図2は、パワーマネージメント集積回路(PMIC)10によって電力が制御されうる従来のモバイルデバイスのメモリ分割構成を表している。電力は、例えば発呼および着呼への応答など、モバイルデバイスの「アクティブ」な動作中にモバイルデバイスプロセッサ(MDP)12、フラッシュメモリ16、および同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)14に供給されうる。MDP 12は、モバイルデバイスの動作およびアナログインターフェイスに対する論理回路を備えることができ、1つまたは複数のマイクロプロセッサおよび/またはデジタルシグナルプロセッサ(DSP)をさらに備えることができる。SDRAM 14ユニットは、揮発性メモリであってもよい。MDP 12およびSDRAMは、スリープフェーズにおいてその状態を保存するため前記の1mAの電力を使用することができる。
【０００５】
図2に示されているようなSDRAMは、一般にランダムアクセスメモリ(RAM)のサブセットである。RAMは、スタンドアロンデバイスであり、および/またはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、システムオンチップ(SoC)、および他の同様のデバイスなどのRAMを使用するデバイス内に組み込むか、または埋め込むことができる。RAMは、揮発性でも不揮発性でもよい。揮発性RAMは、電力供給が途絶えると必ずその格納されている情報を失う。不揮発性のフラッシュメモリは、メモリへの電力供給が途絶えてもそのメモリ内容を維持することができる。フラッシュメモリは、電力を印加せずともその内容を維持できるという点で有利であるけれども、揮発性のRAMに比べて読み書き速度が遅い場合がある。さらに、フラッシュメモリ上で実行できる書き込み動作の数に関して制限がありうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、前述の従来のメモリ技術が与えられた場合、システム設計者は、モバイルデバイスのスリープフェーズであっても、モバイルデバイスの性能とエネルギー効率との間の困難な妥協策に取り組むことになる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な構成は、プログラムコードを格納するために低電力高速不揮発性メモリを使用することによって「スリープ」期間中に電流需要を低減することによって稼働中電池寿命を改善するためのシステム、装置、および方法を対象とする。
【０００８】
したがって、本発明の一構成は、ページングチャネルアルゴリズムを格納するように構成されている不揮発性メモリと、不揮発性メモリからページングチャネルアルゴリズムを実行するように構成されるとともに、タイミング信号への応答としてページングチャネルをデコードするように構成されているプロセッサと、タイミング信号をプロセッサに出力するように構成されているコントローラとを備えるモバイルデバイスを含むものとすることができる。
【０００９】
本発明の他の構成は、スリープフェーズおよびウェイクアップフェーズを含むスタンバイフェーズにおいてモバイルデバイスへの電力を制御するためのコントローラと、スタンバイフェーズにおいてモバイルデバイスの動作を開始するためにページアルゴリズムを格納するように構成されている不揮発性メモリデバイスと、前記コントローラからの電源投入信号に応答して不揮発性メモリからページアルゴリズムを実行するように構成されているプロセッサとを備え、前記コントローラはスリープフェーズの終わりにおける電源投入信号およびスリープフェーズにおける電源切断信号を開始するためのタイマーを備えるパワーマネージメント装置であってもよい。
【００１０】
本発明の他の構成は、不揮発性のメモリ内のページアルゴリズムに関係する、ウェイクアップフェーズにおいて実行される、プログラムコードを格納するステップと、タイマーへの電力供給を維持しながらモバイルデバイスの電源を切断するステップと、タイマーによるウェイクアップフェーズの間隔を決定するステップと、ウェイクアップフェーズにおいてモバイルデバイスの電源を投入するステップと、不揮発性メモリからプログラムコードを実行するステップとを備える、モバイルデバイス内のパワーマネージメントの方法であってもよい。
【００１１】
本発明の他の構成は、不揮発性のメモリ内のページアルゴリズムに関係する、ウェイクアップフェーズにおいて実行される、プログラムコードを格納するための手段と、タイマーへの電力供給を維持しながらモバイルデバイスの電源を切断するための手段と、タイマーによるウェイクアップフェーズの間隔を決定するための手段と、ウェイクアップフェーズにおいてモバイルデバイスの電源を投入するための手段と、不揮発性メモリからプログラムコードを実行するための手段とを備える、モバイルデバイスパワーマネージメントシステムであってもよい。
【００１２】
添付図面は、本発明の実施形態の説明を補助するために用意されたものであり、実施形態の例示のみを目的として提示されており、制限することを目的としていない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】休止フェーズにおけるモバイルデバイスの従来の電流−時間座標平面のグラフである。
【図２】従来のモバイルデバイス電力分割構成を示すブロック図である。
【図３】モバイルデバイス電力分割配置構成のためのシステムのブロック図である。
【図４】モバイルデバイスのパワーマネージメントを行うためのプロセスを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の態様は、本発明の特定の実施形態を対象とする以下の説明および関連する図面において開示されている。代替的実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく考案されうる。それに加えて、本発明の関連する詳細がわかりにくくならないように、本発明のよく知られている要素を、詳しく説明しないか、または省略する。
【００１５】
「例示的な」という用語は、本明細書では、「一例、事例、または例示として使用する」ことを意味するために使用される。本明細書で「例示的な」と説明されている実施形態は、必ずしも、他の実施形態よりも好ましい、または有利であると解釈されるべきではない。同様に、「本発明の実施形態」という言い回しは、本発明のすべての実施形態が説明されている特徴、利点、または動作モードを含むことを要求するわけではない。
【００１６】
本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的としており、本発明の実施形態の範囲を限定することは意図されていない。本明細書で使用されているように、「1つの(または使わない場合もある)」および「その(使わない場合もある)」(英語原文の単数形の冠詞「a」、「an」、および「the」)は、文脈上明らかにそうでないことを示していない限り、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える」、「備えること」、「含む」、および/または「含むこと」という言い回しは、本明細書で使用されている場合、記載されている特徴、整数、工程、動作、要素、および/またはコンポーネント(または構成要素)の存在を意味し、1つまたは複数の他の特徴、整数、工程、動作、要素、コンポーネント(または構成要素)、および/またはそれらからなる群の存在もしくは追加を除外しないことも理解されるであろう。
【００１７】
さらに、多くの実施形態が、例えば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるアクションの順序に関して説明されている。本明細書で説明されているさまざまなアクションは、特定の回路(例えば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、またはこれらの組み合わせによって実行されうることは理解されるであろう。それに加えて、本明細書で説明されているアクションのこれらの順序は、実行されると関連付けられているプロセッサに本明細書で説明されている機能を実行させる対応するコンピュータ命令セットが中に格納されている任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内に完全に具現化されるものと考えることができる。したがって、本発明のさまざまな態様は、多数の異なる形態により具現化することができ、そのすべてが請求されている発明対象の範囲内にあるものと考えられている。それに加えて、本明細書において説明されている実施形態のそれぞれについて、そのような実施形態の対応する形態は、本明細書では、例えば、説明されているアクションを実行する「ように構成された論理(回路)」として記述されうる。
【００１８】
本明細書において使用されているように、「モバイルデバイス」という用語は、ネットワーク上で情報を転送することができる任意のタイプの無線通信デバイスを指すものとしてよい。モバイルデバイスは、セルラー携帯端末、パーソナルコミュニケーションシステム(PCS)デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末、またはネットワークおよび/または衛星測位システム信号を受信し、処理することができる他の任意の好適なものとすることができる。さらに、本明細書で使用されているように、「ネットワーク」という用語は、無線ワイドエリアネットワーク(WWAN)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)などのネットワークを含む、任意の無線通信ネットワークを指すものとしてよい。WWANは、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交周波数分割多元接続(OFDMA)ネットワーク、単一搬送波周波数分割多元接続(SC-FDMA)ネットワークなどのネットワークとすることができる。CDMAネットワークは、CDMA2000、広帯域CDMA(W-CDMA)などの1つまたは複数の無線アクセス技術(RAT)を実装することができる。CDMA2000は、IS-95、IS-2000、およびIS-856標準規格を含む。TDMAネットワークは、GSM(Global System for Mobile Communications)、D-AMPS(Digital Advanced Mobile Phone System)、または他の何らかのRATを実装するものであってもよい。GSMおよびW-CDMAは、「第三世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称のコンソーシアムから出されている文書において説明されている。Cdma2000は、「第三世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称のコンソーシアムから出されている文書において説明されている。3GPPおよび3GPP2文書は、公開されている。WLANは、IEEE 802.11xネットワークであってよく、WPANは、Bluetoothネットワーク、IEEE 802.15x、または他の何らかの種類の
ネットワークであってもよい。これらの技術は、WWAN、WLAN、および/またはWPANの任意の組み合わせに対して使用することもできる。
【００１９】
図3は、例示的なモバイルデバイス電力分割配置構成を有するモバイルデバイスプロセッサおよびパワーマネージメントシステム20のブロック図である。ユーザーインターフェイス、アンテナ、電池、トランシーバ、メモリマネージャなどのモバイルデバイスの他のよく知られている要素および特徴は、本明細書では例示または説明しない。同様に、ページの受信およびデコード、スリープサイクル、ページングサイクル、メモリ管理などのモバイルデバイスによって実行されるよく知られているプロセス/アルゴリズムは、本明細書では詳細に説明しない。しかし、これらのよく知られている要素およびプロセスは、本発明の実施形態におけるモバイルデバイスに含まれることは理解されるであろう。
【００２０】
休止/スタンバイ動作中に必要な電力を減らすために、システム20は、モバイルデバイスのスリープフェーズにおいて電力を消費しない磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)26に選択されたプログラムコードを格納することができる。スリープフェーズにおいて、システム20の電流消費は、もっぱら、別のデバイスであるPMIC 22に組み込むことができるか、またはタイマー用に少なくとも部分的に給電されるモバイルデバイス内の要素に組み込むことができるタイマー(図示せず)への給電に起因するものとしてよい。説明の便宜上、また説明の整合性のために、以下の説明において、タイマーはPMIC 22に組み込まれるものと考える。しかし、本発明の実施形態は、説明されているタイマー配置構成に限定されず、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組み合わせによって、タイマー機能を特定の回路内に配置することができることは理解されるであろう。
【００２１】
タイマーは、クイックページデコーディングがいつ実行されるかを判定するために使用されうる。磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)26は、データおよび/またはプログラム命令用の不揮発性ストレージを備えていてもよい。プログラム命令は、例えば、ページングチャネルを監視するためのアルゴリズムを含んでいてもよい。さまざまな実施形態において、異なる機能を実行する役割を有するプログラム命令も格納することができる。モバイルデバイスは、その時間の大半を休止状態で過ごしうる。モバイルデバイスは、ユーザーが発呼したときに、またはページングチャネルのステータスが、適切な応答であることを示しているときにのみアクティブ(つまり、「ウェイクアップ」)になる。アクティブな状態に入ると、モバイルデバイスは、MRAM 26からフラッシュメモリ29および/またはSDRAM 28に応答を供給するのに適切なアプリケーションプログラムコードを転送することができる。しかし、通常は、応答は必要ない場合であり、モバイルデバイスは、次のページングチャネルをデコードするときが来るまで電源を切断しておくことができる。
【００２２】
システム20は、メモリインターフェイスEBI2を介してフラッシュメモリ29および/またはMRAM 26との間でデータおよび/またはプログラムコードを転送することができる、モバイルデバイスプロセッサ(MDP)24を備える。MDP 24は、メモリインターフェイスEBI1を介してSDRAM 28でデータおよび/またはプログラムコードを転送することもできる。MDP 24とは別に示されているけれども、MRAM 26、フラッシュメモリ29、および/またはSDRAM 28は、MDP 24内のダイのデジタル部分に配置することも可能である。このようなパッケージング配置構成をとることで、消費電力を減らしつつシステム20に対するサイズの影響を排除することが可能である。したがって、本明細書で例示され、説明されている構成は、単に、説明の便宜のために提示されており、本発明の実施形態は、これらの例に限定されない。例えば、図3に関して例示されている機能ブロックおよび関連する機能は、さまざまな仕方で分割してもよいし、または1つの機能デバイスに一体化してもよい。
【００２３】
PMIC 22は、専用電力線(太く示されている)を介してシステム20内のコンポーネントのそれぞれに電力を制御しつつ供給することができる。この制御は、節電のためモバイルデバイスのスリープ/アウェイクフェーズを決定するために利用することができる。上述のように、PMICは、ページングチャネルのクイックデコードを実行するための適切な時間を決定するために使用されうるタイマー(図示せず)をさらに備えることができる。ウェイクアップフェーズにおいて、PMIC 22は、図3に示されているシステム20のコンポーネントのそれぞれに電力を供給することができる。スリープフェーズにおいて、PMIC 22は、ページングチャネルが適切にデコードされるように内部タイマーに電力供給することができるだけである。PMICは、さまざまな動作モードに合わせてシステム20を構成するプログラムが行えるようにプロセッサおよび/または他の構成可能な論理回路(例えば、FPGA)を備えることができる。
【００２４】
すでに説明されているように、従来のモバイルデバイスでは、休止動作に対し、例えば、2mAの平均電流引き込みがありうる。これらの従来のデバイスでは、この電流の50%(1mA)は、揮発性メモリの状態を保存するために使用されうる。図3のシステムは、MDPにMRAM 26へのページングチャネルデコードアルゴリズムのコピーをさせることによってスリープ電流を低減することができる。MRAM 26は、MRAM 26が低電力不揮発性メモリであるため、電流を引き込むことなくアルゴリズムを動作可能状態に保つことができる。MRAMは、高速動作にさらに対応しているため、その中に格納されるプログラムコードは、MDP 24による実行のためMRAM 26から直接読み出すことができる。したがって、ページングチャネルを監視するためのアルゴリズムは、MRAM 26から実行することができるので、MDP 24およびSDRAM 28は、ページングチャネルを監視していないとき、つまり、2.56秒のスリープフェーズにおいて、電源を切断することができる。スリープフェーズでは他のデバイスの電源は切断されるが、PMIC 22に配置されているタイマーは、ページングチャネルを監視するのに間に合うようにモバイルデバイスに電源を投入するために動作している。MRAM 26の不揮発性の特性により、MRAM 26に格納されているプログラムコードは、電源が切断されても失われたり、破損したりしない。
【００２５】
一実施形態では、モバイルデバイスは、本明細書で説明されているメモリアーキテクチャおよび電力分割を利用することができる。モバイルデバイスに対する「スリープ」間隔における電流引き込みは、クイックページチャネル(QPCH)デコードの間の間隔で約10μAまで低減されうる。従来の1mAの「スリープ」電流の低減では、休止動作時の平均要求電流は、50%低減される。
【００２６】
図3は、不揮発性ストレージがMRAM 26とフラッシュメモリ29とに分割されうる電力分割システムの一実施形態を示している。MRAMを使用してかなりの量の不揮発性ストレージを装備するコストは、法外に高くなる可能性があるため、いくつかの実施形態では、スリープ状態を終了するときにMDPによって読み出され、直接実行される、プログラムコードおよび/またはデータの部分は、MRAM 26に格納される。高速アクセスを必要としない他のコードは、フラッシュメモリに格納してもよい。しかし、MRAM技術は成熟しており、コストは下がってきているので、他の実施形態では、フラッシュメモリおよび/またはSDRAMを置き換え、プログラムコードおよび/またはデータストレージのすべてに対してMRAMのみを使用してもよい。
【００２７】
さまざまなメモリモジュールは、スタンドアロンデバイスであるか、または当業者であれば理解するように、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、システムオンチップ(SoC)、および他の同様のデバイスなどのメモリを使用するデバイス内に組み込むか、または埋め込むことができる。ランダムアクセスメモリ(RAM)は、揮発性でも不揮発性でもよい。揮発性RAMは、電力供給が途絶えると必ずその格納されている情報を失う。不揮発性RAMは、メモリへの電力供給が途絶えてもそのメモリ内容を維持することができる。不揮発性RAMは、電力を印加せずともその内容を維持できるという点で有利であるけれども、従来フラッシュメモリの形態をとっている従来の不揮発性RAMは、揮発性のRAMに比べて読み書き速度が遅い場合がある。フラッシュメモリでは、誤動作するまでに書き込める回数に制限もありうる。磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)は、不揮発性メモリに匹敵する応答(読み出し/書き込み)時間を有する不揮発性メモリ技術である。データを電荷もしくは電流として格納する従来のRAM技術とは対照的に、MRAMでは、磁気素子を使用する。MRAM 26の不揮発性メモリは、SDRAMのアクセスタイムに匹敵する高速なアクセスタイムを達成する。それに加えて、MRAM 26では、フラッシュメモリの場合に利用可能な書き込み動作の制限された回数と比べたときに、故障するまでの書き込み動作回数も実質的に増える。したがって、図3のMRAMメモリ分割構成では、電池動作モバイルデバイスのスタンバイ寿命の約2倍の寿命を実現するが、それは、スタンバイ/休止動作では使用電流を半分に減らすからである。
【００２８】
図4は、システム20内で実行されうる分割構成の動作の流れ図を示している。モバイルデバイスは、ページングチャネルおよびタイミング情報(ブロック51)を取得することができる(例えば、起動時に)。情報は、フラッシュメモリ29から読み出されるか、または他の従来の方式を使用して取得されうる。その後、MDP 24がスリープフェーズを終了してから実行されうるプログラムコードをフラッシュメモリ29からMRAM 26にコピーすることができる(ブロック52)。前述のように、このプログラムコードは、ページングチャネルデコードアルゴリズムを含むことができる。他の実施形態は、他の機能のためのプログラムコード(例えば、キーボードおよび/またはディスプレイなどユーザーインターフェイスを操作するためのコード)を含むことができる。次いで、所定の時間にモバイルデバイスを目覚めさせてページングチャネルデコーディングを実行するようにPMIC 22をプログラムすることができる(ブロック53)。プログラムされた後、PMIC 22は、PMIC内のタイマーを除くモバイルデバイス内のコンポーネントの電源を切断することができる(ブロック54)。次いで、タイマーが、ページングチャネルをデコードするときかどうかを制御することができる(ブロック55)。タイミング期間が終了する毎に、PMIC 22は、電源投入してMRAM 26からページングチャネルをデコードする格納されているプログラムコードを実行するようにMDP 24に指令する(ブロック56)。
【００２９】
ページングチャネルからデコードされたメッセージが、受信通信がある(ブロック57)ことを示している場合、プログラムコード(MDP 24が適切な機能を実行し受信通信を処理するようにする命令を出す)をフラッシュメモリ29からSDRAM 28にコピーすることができる。受信通信が終了した後(ブロック59)、プロセスはブロック53に戻ることができ、そこで、次のページングチャネルデコードのためにモバイルデバイスを目覚めさせるようにPMICをプログラムする。
【００３０】
ページングチャネルからデコードされたメッセージが、受信通信のないことを示している場合、プログラム制御は、ブロック53に返され、そこで、ブロック53〜57におけるプロセスは、別の着呼が検出されるまで繰り返し続けることができる。
【００３１】
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法を使用して表すことができることを理解するであろう。例えば、上の説明全体を通して参照されていると思われるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁気粒子、光場または光粒子、またはこれらの組み合わせにより表すことができる。
【００３２】
さらに、当業者であれば、本明細書で開示されている実施形態に関して説明されているさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組み合わせとして実装することができることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとを入れ替えて使用できることを明確に例示するために、上では、さまざまな例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般的にその機能に関して説明されている。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されるかどうかは、特定の用途およびシステム全体に課せられる設計制約条件によって決まる。当業者であれば、それぞれの特定の用途についてさまざまな方法により説明されている機能を実装することができるが、そのような実装決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈すべきではない。
【００３３】
本明細書で開示されている実施形態に関して説明されている方法、順序、および/またはアルゴリズムは、ハードウェアで直接、ハードウェアにより実行されるソフトウェアモジュールにより、またはこれら2つの組み合わせにより具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体に格納することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み込み、その記憶媒体に情報を書き込めるようにプロセッサに結合される。代替的形態では、記憶媒体は、プロセッサに一体化することができる。
【００３４】
したがって、本発明の一実施形態は、モバイルデバイスのスタンバイ動作中に消費電力を低減するための方法を具現化するコンピュータ可読媒体を含みうる。したがって、本発明は、示されている例に限定されず、本明細書で説明されている機能実行するための手段は、本発明の実施形態に含まれる。
【００３５】
前記の開示では本発明の例示的な実施形態が示されているが、付属の請求項で定義されているように、本発明の実施形態の範囲から逸脱することなく、本明細書においてさまざまな変更および修正を加えられることに留意されたい。例えば、アルゴリズムを保持するために電力を必要とすることなくページングアルゴリズムを格納することができる、他の不揮発性メモリデバイス(例えば、スピン注入(Spin Transfer Torque)MRAM(STT-MRAM))を本明細書で説明されているMRAMの代わりに使用することも可能である。同様に、本明細書で説明されている本発明の実施形態による方法の機能、ステップ、および/またはアクションは、特定の順序で実行される必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で説明または請求されている場合があるが、単数形に限定されることが明示的に述べられていない限り、複数形が考慮される。
【符号の説明】
【００３６】
10  パワーマネージメント集積回路(PMIC)
12  モバイルデバイスプロセッサ(MDP)
14  同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)
16  フラッシュメモリ
20  パワーマネージメントシステム
22  PMIC
24  モバイルデバイスプロセッサ(MDP)
26  磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)
28  SDRAM
29  フラッシュメモリ
110  スリープフェーズ
120  ウェイクアップフェーズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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