СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ СЕНСОРНЫХ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЯ ОБЛАСТЯМИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR PRELIMINARY DISTRIBUTED PROCESSING OF SENSOR DATA AND CONTROL OF IMAGE AREAS

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к вычислительным системам, и, в частности, к управлению содержанием отображения и энергопотреблением вычислительного устройства.
Уровень техники
По мере развития технологии пользователи привыкают к тому, чтобы иметь все больше функций и функциональных возможностей при все более малых размерах корпусов устройств. Эта тенденция доминирует в бытовой электроники, где пользователи ищут самые последние достижения в малых, легких по весу форм-факторах для вычисления и связи, в которых многие устройства сливаются в единственную систему, имеющую возможности вычисления и связи. Однако существующие на текущий момент времени системы имеют недостатки или компромиссы в отношении своих возможностей, форм-факторов или того и другого.
Многие существующие на текущий момент времени системы сконфигурированы таким образом, чтобы принимать ввод данных пользователем посредством сенсорного механизма. Некоторые из этих механизмов являются относительно примитивными и не принимают эффективно точную сенсорную информацию, требуя значительной обработки данных. Как правило, обработка сенсорных данных пользователя выполняется в процессоре системы, таком как центральный процессор (CPU). Такая обработка, соответственно, потребляет ресурсы, которые могли бы иначе быть выделены для других задач.
Другая проблема, связанная с разнообразием форм-факторов устройств, заключается в том, что конфигурация отображения обычно является фиксированной, или, если регулируемой, то пользовательское управление этой конфигурацией осуществляет пользователь. Такое управление мешает гибкости в случае, когда данное устройство используется в разнообразии различных режимов форм-факторов и/или контекстов. Кроме того, требование от пользователя осуществлять переконфигурирование режима отображения для разнообразия различных контекстов повышает сложность и недовольство пользователя. Кроме того, область обрамления в существующих на текущий момент времени "створчатом" (имеющем две раскрывающиеся створки) и "планшетном" форм-факторах не используется для визуализации отображения.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1А проиллюстрирован один вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1В проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1С проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1D проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1Е проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1F проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1G проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 1Н проиллюстрирован другой вариант реализации вычислительной системы.
На Фиг. 2 проиллюстрирован один вариант реализации вида сверху расположения некоторых приводимых в качестве примера компонентов в части - основании шасси.
На Фиг. 9 проиллюстрирован один вариант вида в разрезе варианта реализации вычислительной системы.
На Фиг. 4 проиллюстрирован один вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 5 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 6 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 7 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 8 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 9 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 10 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 11 проиллюстрирован другой вариант реализации компонентов, имеющихся в вычислительной системе.
На Фиг. 12А проиллюстрирован вариант реализации структурной схемы процессора.
На Фиг. 12В проиллюстрирован вариант реализации ядра процессора.
На Фиг. 13 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы для процессора.
На Фиг. 14 проиллюстрирован другой вариант реализации структурной схемы для процессора.
Фиг. 15А представляет собой структурную схему части системы, иллюстрирующую обработку недопустимой сенсорной области в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.
Фиг. 15В представляет собой структурную схему части системы, иллюстрирующую обработку допустимой сенсорной области в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.
Фиг. 15С представляет собой структурную схему управления тактильной обратной связью, соответствующего другому варианту реализации настоящего изобретения.
Фиг. 16 представляет собой блок-схему алгоритма способа для предварительной обработки сенсорных данных, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения.
Фиг. 17 представляет собой иллюстрацию дисплея, который включает в себя активную область отображения и область виртуального обрамления, которая включает в себя множество виртуальных кнопок, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.
Фигуры 18А - 18D представляют собой графические иллюстрации динамического управления визуализацией контента в различных областях дисплея, соответствующие различным вариантами реализации изобретения.
Фиг. 19 представляет собой графическую иллюстрацию гладкого взаимодействия между областью вторичного отображения и областью первичного отображения в соответствии с вариантом реализации изобретения.
Детализированное описание
В нижеследующем описании, в целях обеспечения глубокого понимания настоящего изобретения приводятся многочисленные конкретные подробности, такие как примеры конкретных типов процессоров и конфигураций систем, конкретных конструкций оборудования, конкретные подробности архитектуры и микроархитектуры, конкретные конфигурации регистров, конкретные характеристики компьютеров Ultrabook™ (сверхтонких "ноутбуков"), конкретные типы команд, конкретные компоненты системы, конкретные размеры/значения высоты, конкретные стадии и операции процессорного конвейера и так далее. Однако, специалисту в данной области техники будет понятно, что эти специальные подробности не обязательно должны использоваться для практического осуществления настоящего изобретения. В других случаях, во избежание излишнего затемнения сути настоящего изобретения не описаны подробно известные компоненты или способы, такие как специальная и альтернативная архитектуры процессора, конкретные логические схемы/код для описанных алгоритмов, конкретный код программно-аппаратного обеспечения, конкретная операция межсоединения, конкретные логические конфигурации, конкретные технологии изготовления и материалы, конкретные варианты воплощения компилятора, конкретное выражение алгоритмов в коде, конкретные технологии/логика выключения электропитания и отпирания и другие конкретные функциональные подробности компьютерной системы.
Хотя нижеследующие варианты реализации изобретения могут быть описаны в отношении энергосбережения и эффективности использования энергии в конкретных интегральных схемах, таких как в вычислительных платформах или микропроцессорах, другие варианты реализации изобретения применимы к другим типам интегральных схем и логических устройств. Технологии и концепции, аналогичные описанным здесь вариантам реализации изобретения, могут быть применены к другим типам схем или полупроводниковых устройств, которые могут также получить пользу от более высокой эффективности использования энергии и энергосбережения. Например, раскрытые варианты реализации изобретения не ограничены настольными компьютерными системами или компьютерами Ultrabook™ и могут также использоваться в других устройствах, таких как карманные устройства, планшеты другие тонкие "ноутбуки", устройства с "Однокристальными системами" (SOC - системами) и встроенные варианты применения. Некоторые примеры карманных устройств включают в себя сотовые телефоны, устройства, поддерживающие Интернет-протокол, цифровые фотокамеры, персональные цифровые секретари (PDA) и карманные персональные компьютеры. Встроенные варианты применения обычно включают в себя микроконтроллер, процессор цифровой обработки сигналов (DSP - процессор), однокристальную систему, сетевые компьютеры (NetPC (сетевые персональные компьютеры)), телевизионные абонентские приставки, сетевые концентраторы, коммутаторы глобальной сети (WAN) или любую другую систему, которая может выполнять функции и операции, описываемые ниже. Кроме того, описываемые здесь устройства, способы и системы не ограничены физическими вычислительными устройствами, но могут также относиться к программным оптимизациям для энергосбережения и эффективности. Как легко понять из приводимого ниже описании, варианты реализации способов, аппаратов и систем описываемые здесь, будь то в отношении аппаратных средств, программно-аппаратных средств, программных средств или их сочетания, являются существенно важными для будущего "зеленой технологии", сбалансированного с соображениями производительности.
Кроме того, хотя нижеследующие варианты реализации изобретения иногда описываются в отношении процессора, другие варианты реализации изобретения применимы к другим типам интегральных схем и логических устройств. Технологии и концепции, аналогичные вариантам реализации настоящего изобретения, могут быть применены к другим типам схем или полупроводниковых устройств, которые получают пользу от более высокой пропускной способности конвейера и повышенной производительности. Концепции вариантов реализации настоящего изобретения применимы к любому процессору или машине, которая выполняет манипулирование данными. Однако настоящее изобретение не ограничено процессорами или машинами, которые выполняют операции с 512 - разрядными, 256 - разрядными, 128 - разрядными, 64 - разрядными, 32 - разрядными или 16 - разрядными данными, и могут быть применены к любому процессору и машине, в которой выполняется манипулирование или управление данными. Кроме того, для целей иллюстрации, в нижеследующем описании приводятся примеры, и на прилагаемых к нему чертежах показаны различные примеры. Однако, эти примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, поскольку они предназначены просто для того, чтобы дать примеры вариантов реализации настоящего изобретения, а не дать исчерпывающий список всех возможных вариантов осуществления вариантов реализации настоящего изобретения.
И даже притом, что некоторые из примеров, приводимых ниже, описывают обработку и распределение команды в контексте исполняющих звеньев и логических схем, другие варианты реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены посредством данных или команд, хранящихся на машинно-читаемом материальном носителе информации, которые при их выполнении машиной заставляют машину выполнять функции, согласующиеся с, по меньшей мере, одним вариантом реализации изобретения. В одном варианте реализации изобретения, функции, связанные с вариантами реализации настоящего изобретения, воплощены в исполняемых машиной командах. Эти команды могут быть использованы для того, чтобы заставлять универсальный или специальный процессор, который запрограммирован посредством этих команд, выполнять способы по настоящему изобретению. Варианты реализации настоящего изобретения могут быть предоставлен как компьютерный программный продукт или программное обеспечение, которое может включать в себя машиночитаемый или читаемый компьютером носитель информации, имеющий хранящиеся на нем команды, которые могут быть использованы для программирования компьютера (или других электронных устройств) на выполнение одной или более операций, соответствующих вариантам реализации настоящего изобретения. В качестве альтернативы, варианты реализации способов по настоящему изобретению могли бы быть выполнены посредством специальных компонентов аппаратного обеспечения, которые содержат неперепрограммируемую функциональную логику для выполнения этапов, или посредством любого сочетания программируемых компьютерных компонентов и неперепрограммируемых функциональных компонентов аппаратного обеспечения.
Описываемые здесь способ и устройство в основном рассматриваются ниже со ссылкой на сверхтонкий и/или сверхпортативный ноутбук/переносной компьютер, такой как Ultrabook™. Все же, как указано выше, описываемые здесь устройство и способы этим не ограничены, поскольку они могут быть воплощены в сочетании с любым устройством на интегральной схеме, электронным устройством или вычислительной системой.
Обратимся теперь к Фиг. 1А, на которой дана иллюстрация варианта реализации вычислительного устройства/вычислительной системы. Могут быть предусмотрены различные коммерческие варианты воплощения системы (10). В качестве одного примера, система (10) соответствует устройствам: Ultrabook™, Apple MacBook Air, Acer Aspire, LG Xnote, Dell Inspiron, Dell XPS, NEC LaVie, MSI S 20, Asus Transformer, Sony VAIO, HP EliteBook, HP Folio, Toshiba Protege, Asus Zenbook, Asus TaiChi, Lenovo Ideapad, Lenovo Yoga™, другому сверхлегкому и тонкому вычислительному устройству или любой известной и/или доступной сверхлегкой, сверхтонкой и/или сверхпортативной вычислительной платформе. В качестве первого примера, сверхпортативное вычислительное устройство включает в себя любое тонкое и/или легкое устройство, способное к выполнению вычислительных задач (например, ввода/вывода данных пользователем, исполнения команд/кода или сетевого соединения и так далее), такое как тонкий и/или легкий ноутбук, переносной компьютер, электронное устройство для чтения, планшет и их гибрид (например, ноутбук, который может быть трансформирован в планшет, электронное устройство для чтения и так далее). Однако, сверхпортативное вычислительное устройство или система не ограничены примерами, приведенными выше. На самом деле, по мере того, как мир вычислений становится все более компактным и эффективным, то, что в текущий момент времени считается "тонким", "легким" и "портативным", может позже интерпретироваться как большое или тяжелое. Следовательно, в одном варианте реализации изобретения, термины "тонкий" и "легкий" рассматриваются, исходя из перспективы существующего на текущий момент рынка или известного будущего рынка для малых вычислительных устройств. В качестве альтернативы, термины "тонкий" и "легкий" могут рассматриваться на тот момент времени, в который дается какая - либо интерпретация этого раскрываемого изобретения.
Например, в одном варианте реализации изобретения компьютер Ultrabook™ включает в себя одну или более из следующих характеристик: (1) более тонкий, чем 18 мм, для дисплеев с размером диагонали, меньшим, чем 14 дюймов (35,56 см), более тонкий, чем 21 мм, для дисплеев с размером диагонали 14 дюймов и больше, и более тонкий, чем 23 мм, для гибридных или трансформируемых версий; (2) пробуждение в меньше чем некоторое заданное время, например, в любом диапазоне 1-7 секунд, от режима "спячки", такого как состояния (S4 - S8) энергоснабжения по спецификации "Advanced Configuration and Power Interface (Усовершенствованного интерфейса конфигурации и энергоснабжения)" (ACPI - интерфейса) (смотри, спецификация "Advanced Configuration and Power Interface", редакция 3.0 b, от 10 октября 2006 г.); экранное устройство отображения должно быть включено в пределах 3 секунд от включения электропитания кнопкой; время работы от аккумуляторной батареи в режиме ожидания, составляющее, по меньшей мере, 7 дней, со Всегда Свежими Данными (Always Fresh Data); минимум в любом диапазоне в пределах 5-24 часов времени работы от аккумуляторной батареи, измеренного в соответствии с принятым в отрасли инструментом; один или более дисплеев с сенсорным экраном; наличие в составе компьютера специального аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или программно-аппаратного обеспечения (например, Intel Management Engine (Машина управления от Intel), Intel Anti-Theft Technology (Технологии Intel для противодействия кражам), Intel Identify Protection Technology (Технологии Intel для защиты идентификации), Intel Smart Connect Technology (Технологии Intel для интеллектуального соединения) и так далее); наличие в составе компьютера специального типа запоминающего устройства или накопителя на жестком диске (например, полупроводникового накопителя и/или накопителя с минимальной скоростью передачи данных, имеющей любую величину в пределах диапазона 80-1000 мегабайт в секунду, и любой минимальной емкостью в пределах диапазона от 16 гигабайт до 10 терабайт.
В одном варианте реализации изобретения, одна или более из проиллюстрированных характеристик представляют собой часть определения Ultrabook™. Отметим, что эти характеристики являются просто иллюстративными, основанными на текущем видении рынка. И, как было упомянуто выше, варианты реализации Ultrabook™ могут аналогичным образом адаптироваться к будущему состоянию рынка, которое потенциально переопределяет определение компьютера Ultrabook™ (то есть, характеристики и диапазоны для них могут быть уменьшены (или увеличены в зависимости от показателя) на основе изменяющейся вычислительной экосистемы).
Что касается Фиг. 1А, то система (10), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя часть - основание (20), которая может быть сконфигурирована посредством легкого по весу шасси. В качестве одного примера, часть - основание включает в себя, по существу, все электронные схемы системы; однако, это не является обязательным требованием, поскольку другие компоненты могут быть размещены в других секциях системы (10) (например, в дисплее (40), в части - крышке (30) или другой известной секции сверхтонкого, сверхлегкого вычислительного устройства). Для пользовательских интерфейсов, в части - основании (20) предусматриваются клавиатура (25) и сенсорная панель (28). Кроме того, может быть использовано любое известное устройство для обеспечения ввода информации в компьютерную систему или вычислительное устройство. Например, для приема вводимой пользователем информации и выполнения вычислительных задач, вместе с клавиатурой, "мышью" и так далее (или вместо них) могут быть использованы описываемые здесь датчики. В дополнение к этому, могут иметься различные порты для подключения периферийных устройств, такие как порты универсальной последовательной шины (USB) (включающие в себя порт USB 3.0), порт Thunderbolt™, видеопорты (например, среди прочего, микро интерфейс для мультимедиа высокой четкости (HDMI - интерфейс) или мини видеографический адаптер (VGA), порты карт памяти, такие как порт SD - карты, и гнездо для подключения наушников), обобщенно обозначенные в месте (22) на боковой стороне шасси (в других вариантах реализации изобретения доступные для пользователя порты могут иметься на противоположной боковой стороне шасси или другой поверхности системы (10)). В дополнение к этому, может быть предусмотрен порт энергоснабжения для получения электропитания постоянного тока через адаптер переменного тока (не показанный на Фиг. 1А). Отметим, что эти порты являются просто иллюстративными. По мере того, как размер сверхпортативных вычислительных устройств становится все более малым, может предусматриваться все меньше внешних портов. Вместо этого связь может осуществляться посредством технологий беспроводной связи, подобных Bluetooth, Near Field Communication (Связи в ближнем поле), Wi-Fi, датчиков и так далее. Кроме того, электропитание может быть получено через альтернативные соединения (или, в некоторых вариантах реализации изобретения, даже беспроводным образом).
Как будет видно дальше, часть - крышка (30) может быть сопряжен с частью - основанием (20) и может включать в себя один или более дисплей (дисплеев) (40), которые в различных вариантах реализации изобретения могут представлять собой жидкокристаллический дисплей (LCD - дисплей) или органический светоизлучающий диод (OLED). Однако, в качестве дисплея (40) может быть использована любая технология отображения, такая как экран с электронными чернилами. Кроме того, в области дисплея (40), в одном варианте реализации изобретения, предусматриваются сенсорные функциональные возможности, так что, пользователь в состоянии предоставлять вводимую пользователем информацию через сенсорную панель, совмещенную с дисплеем (40). В другом варианте реализации изобретения, который не проиллюстрирован на чертеже, могут быть предусмотрены множественные дисплеи (например, традиционный дисплей и экран с электронными чернилами, различные типы дисплеев или множественные дисплеи одного и того же типа). Часть - крышка (30) может дополнительно включать в себя различные устройства ввода изображений, включающие в себя устройство - фотокамеру (50), которое способно вводить видеоинформацию и/или информацию неподвижных изображений. В дополнение к этому, может иметься один или более микрофонов, таких как двойные микрофоны (55а) и (55b), для приема ввода пользователем информации посредством голоса пользователя. Микрофон, который может представлять собой один или более ненаправленных микрофонов, хотя и показан на Фиг. 1А в этом месте расположения, может, в других вариантах реализации изобретения, находиться в других местах расположения.
Как будет дополнительно описано ниже, система (10), в одном варианте реализации изобретения, сконфигурирована из конкретных компонентов и электрических схем таким образом, чтобы сделать возможными высококачественные впечатления конечного пользователя посредством объединения аппаратного обеспечения и программного обеспечения платформы. Например, при использовании имеющегося аппаратного обеспечения и программного обеспечения, перцепционное вычисление может предоставить пользователю возможность взаимодействовать с системой посредством голоса, жеста, прикосновение и другими способами. При этом, потенциально, в состав компьютера включаются различные датчики для обнаружения, использования или предоставления сенсорной информации (например, датчики визуальной, слуховой, обонятельной, кинестетической, вкусовой информации, трехмерного восприятия, температуры, давления, химического/молекулярного состава газа/жидкости/твердого тела, датчики влажности или любого другого известного ощущения). Датчики и обработка такой информации рассматриваются более подробно ниже.
Кроме того, эти впечатления пользователя могут быть предоставлены ему в системе с очень легким и тонким форм-фактором, которая обеспечивает возможности высокой производительности и низкого энергопотребления, в то же самое время делая возможными такие расширенные функциональные возможности, как постоянное включение и постоянное соединение (также известные как "Always On Always Connected" ("Всегда включен, всегда подсоединен")), так что система может быть переведена в состояние низкого энергопотребления (например, "спящий" режим, режим ожидания или другой известный режим низкого энергопотребления) и напрямую "пробуждена" и быть доступной пользователю немедленно (например, в пределах меньше чем одной, двух, пяти или семи секунд после выхода из "спящего" режима). Кроме того, при таком "пробуждении" система, в одном варианте реализации изобретения, соединена с сетями, такими как локальная сеть, сеть Wi-Fi, "Интернет" и так далее; обеспечивая рабочие характеристики, аналогичные тем, что доступны в "смартфонах" (мобильных телефонах, объединенных в одном устройстве с карманными персональными компьютерами)) и планшетных компьютерах, у которых нет тех обработки данных и производимого на пользователя впечатления, какие есть у системы с полным набором функциональных возможностей, такой как система, показанная на Фиг. 1А. Конечно, несмотря на то, что показано на этом представлении высокого уровня на иллюстрации, приведенной на Фиг. 1А, следует понимать, что в рамках системы могут присутствовать дополнительные компоненты, такие как громкоговорители, дополнительные дисплеи, устройства ввода изображений, датчики состояния окружающей среды и так далее, подробности которых дополнительно рассматриваются ниже.
Обратимся теперь к Фиг. 1В, на котором показаны иллюстрации вычислительная системы - представителя, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1В, система (10) соответствует устройствам Ultrabook™, Apple MacBook Air, Acer Aspire, LG Xnote, Dell Inspiron, Dell XPS, NEC LaVie, MSI S 20, Asus Transformer, Sony VAIO, HP EliteBook, HP Folio, Toshiba Protege, Asus Zenbook, Asus TaiChi, Lenovo Ideapad, Lenovo Yoga™, другому сверхлегкому и тонкому вычислительному устройству или любой известной и/или доступной сверхлегкой, сверхтонкой и/или сверхпортативной вычислительной платформе. Эта система может иметь относительно небольшой размер и вес. Например, система, в одном варианте реализации изобретения, выполнена из сверхтонкой и сверхлегкой алюминиевой (или углеродной) конструкции и может весить меньше чем 3 фунта (1,359 кг), с размерами: ширина, составляющая приблизительно 12,8 дюймов (32,512 см), глубина, составляющая 8,9 дюймов (22,606 см) и Z - высота, составляющая меньше, чем приблизительно 0,7 дюймов (1,778 см), и с клиновидной конструкцией, такой, что на переднем крае высота может составлять меньше чем приблизительно 0,1 дюйма (0,254 см). В одном варианте реализации изобретения, система (10) включает в себя процессор на основе Intel, и может включить в себя 2/4/8/12/16/32/64 гигабайта системной памяти, наряду с интегрированным графическим процессором.
Как видно на Фиг. 1В, дисплей может занимать, по существу, весь размер части - крышки (102). Как видно на чертеже, обрамление этой части - крышки (102), включает в себя интегрированную в нее фотокамеру (108). В качестве примера, фотокамера (108) включает в себя интегрируемую фотокамеру FaceTime ("ОчноеОбщение"). Как далее видно на Фиг. 1В, на виде 100А, часть - основание (104) может включать в себя клавиатуру (105) (обычно) и сенсорную панель (106). В некоторых вариантах осуществления изобретения, клавиатура (105) имеет подсветку и использует датчик состояния окружающей среды, такой как датчик общего света, для обнаружения изменения в условиях освещенности и соответствующим образом регулировать яркость дисплея и клавиатуры.
Как видно на виде (100В) сбоку на Фиг. 1В, часть - основание имеет клиновидный профиль от относительно тонкого переднего лицевого края до более широкого заднего края. Как видно на чертеже, в пределах этого показанного бокового участка могут быть устроены внешние порты. В показанном варианте реализации изобретения, порты (112) (вообще говоря) включают в себя порт Thunderbolt™, порта USB 2.0 (Универсальной последовательной шины 2.0) и порт устройства для считывания с карт (которое может быть использовано для приема, например, SD - карт). В некотором варианте реализации изобретения, один или более портов представляют собой порт ввода - вывода, который обеспечивает 10 гигабитов в секунду (Гбит/с) полнодуплексной полосы пропускания, приходящихся на один канал. Этот порт может по одному кабелю одновременно поддерживать соединения по данным (например, через PCIe™ (Скоростное межсоединение периферийных компонентов)) и дисплея (например, соединение Порта дисплея). Обычно к этому порту, используя электрические или оптические кабели, подсоединяют периферийные изделия. Используя такого рода порт, к платформе через единственный физический соединитель подсоединяют множественные высокопроизводительные устройства PCIe™ и Порта дисплея. Используя такого рода межсоединение, пользователь, посредством кабеля, потенциально добавляет платформе функциональные возможности с высокими рабочими характеристиками, осуществляя шлейфовое подключение множественных устройства, включающих в себя один или более дисплеев, запоминающих устройств, устройств ввода видеоизображений и так далее. На участке, расположенном с другой боковой стороны, могут быть также предусмотрены дополнительные порты, включающие в себя: другой USB - порт, порт для наушников, микрофон, и адаптер источника питания.
На виде 100С показан вид платформы в открытом состоянии. Несмотря на то, что показано на этой иллюстрации высокого уровня, приведенной на Фиг. 1В, следует понимать, что в других вариантах реализации изобретения могут иметься дополнительные функциональные возможности. В некоторых вариантах реализации изобретения, сенсорная панель (106) включает в себя мультисенсорную панель для приема разнообразных вводов пользователем данных (например, посредством различных количеств пальцев, типов движений, жестов или тому подобного), который преобразуется в различные команды пользователя. В одном варианте реализации изобретения, сенсорная панель воплощена как, по меньшей мере, полупрозрачное окно. Однако, по мере развития сенсорного ввода данных пользователем сенсорная панель (106) (и даже клавиатура (105)) могут быть заменены или упразднены.
Обратимся теперь к Фиг. 1С, на которой изображены другие иллюстрации другого устройства сверхтонкого форм-фактора, которое соответствует варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на различных видах системы (120) в одном представлении, соответствующем устройствам Ultrabook™, Apple MacBook Air, Acer Aspire, LG Xnote, Dell Inspiron, Dell XPS, NEC LaVie, MSI S 20, Asus Transformer, Sony VAIO, HP EliteBook, HP Folio, Toshiba Protege, Asus Zenbook, Asus TaiChi, Lenovo Ideapad, Lenovo Yoga™, другому сверхлегкому и тонкому вычислительному устройству или любой известной и/или доступной сверхлегкой, сверхтонкой и/или сверхпортативной вычислительной платформе. Как видно на чертеже, система (120) может включать в себя часть - крышку и часть - основание, при этом часть - крышка включает в себя дисплей, а часть - основание включает в себя клавиатуру и сенсорную панель. Отметим, что по сравнению с Фигурами 1А - 1В, которые имеют клиновидный дизайн основания, система (120) имеет более ровную высоту основания.
В одном варианте реализации изобретения, система (120) включает в себя одну или более из нижеследующих характеристик: размер диагонали дисплея между 10 и 14 дюймами (между 25,4 см и 35,56 см); таблеточную клавиатуру с подсветкой; высоту между .4 и 1 дюймом (между 1,016 см и 2,54 см); длину между 10 и 14 дюймами (между 25,4 см и 35,56 см); ширину между 5 и 10 дюймами (между 12,7 см и 25,4 см); порт USB (Универсальной последовательной шины), гнездо наушников/микрофона, порт HDMI (Интерфейса для мультимедиа высокой четкости), порт электропитания переменного тока, расширительный разъем, номинальное время работы от аккумуляторной батареи, составляющее более 7 часов, полупроводниковый накопитель на жестком диске, имеющий емкость между 64 гигабайтами - 512 гигабайтами, интегрированную микросхему компьютерной графики, разъем для памяти SODIMM (Малогабаритного модуля памяти с двухрядным расположением выводов), и вес между 1-4 фунтами (0,4536 кг - 1,8144 кг).
Обратимся теперь к Фиг. 1D, на которой показаны иллюстрации примера сверхтонкой системы с трансформируемым форм-фактором, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на различных видах системы (130), она в одном представлении соответствует устройствам Ultrabook™, Apple MacBook Air, Acer Aspire, LG Xnote, Dell Inspiron, Dell XPS, NEC LaVie, MSI S 20, Asus Transformer, Sony VAIO, HP EliteBook, HP Folio, Toshiba Protege, Asus Zenbook, Asus TaiChi, Lenovo Ideapad, Lenovo Yoga™, другому сверхлегкому и тонкому вычислительному устройству или любой известной и/или доступной сверхлегкой, сверхтонкой и/или сверхпортативной вычислительной платформе. Устройства Lenovo IdeaPad Yoga, Samsung Series 5 и другие более новые серии, Dell Duo, Dell XPS 12, Asus Transformer представляют собой несколько конкретных иллюстративных примеров систем, которые действуют как трансформируемый форм-фактор, обеспечивая вычислительные среды, как в виде ноутбука, так и планшета. Для достижения трансформации между сверхтонким ноутбуком и планшетом, некоторые из этих устройств включают в себя складные конструкции, в то время как другие включают в себя перебрасываемые, сгибающиеся, раздвижные или открепляемые конструкции. В качестве примера, система имеет относительно сверхтонкий размер и вес, например, имея толщину, намного меньшую, чем один дюйм (2,54 см), например, приблизительно 0,67 дюйма (1,7018 см), и вес, составляющий приблизительно 3 фунта (1,3608 кг). Размер экрана может быть между 10-14 дюймами (между 25,4 см и 35,56 см) в размере, и может обычно простираться на полную ширину и длину системы.
Для дополнительной иллюстрации трансформируемой природы, проиллюстрирована складная конструкция в переходах между 130А - 130С. Как видно на первом виде 130А, система включает в себя часть - крышку (132) и часть - основание (134), при этом част - крышка включает в себя дисплей, а часть - основание включает в себя клавиатуру и сенсорную панель. В дополнение к этому традиционному виду и режиму функционирования, система также способна функционировать в "стоячем" режиме, который показан на виде 130 В, благодаря повороту сборочной единицы шарнира, для большей легкости отображения. В качестве альтернативы (не показанной на чертеже), поверхность (134), имеющая сенсорную панель и клавиатуру, может быть обращена лицевой стороной вниз, в то время как дисплей (132) сложен вверх по направлению к пользователю для обеспечения другого "стоячего" режима. Как проиллюстрировано на чертеже, на заднем участке части - крышки (132) имеется фотокамера (138). Однако, фотокамера может быть предусмотрена на поверхности (132) для обеспечения функциональных возможностей, подобных видео - и фотокамере, в случае, когда система (130В) находится в "стоячем" режиме. Также, как видно на виде 130С, с передней стороны части - основания (134) могут находиться различные индикаторные светоизлучающие диоды (139). На боковых сторонах ширины части - основания (134) могут быть предусмотрены различные кнопки, переключатели и порты (такие как те, что были описаны выше).
В одном варианте реализации изобретения, система 130А - 130С включает в себя одну или более из нижеследующих характеристик: дисплей с размером диагонали 12-14 дюймов (30,48-35,56 см); емкостный мультисенсорный дисплей; разрешающую способность, составляющую, по меньшей мере, 1600×900; толщину, составляющую меньше чем 17 мм; вес, составляющий менее чем 4 фунта (1,8144 кг); шарнир перебрасывания; системную память в диапазоне 4-16 гигабайтов; полупроводниковый накопитель емкостью 128-512 гигабайтов; веб-камеру с высокой четкостью изображения (HD - четкостью); порт USB (Универсальной последовательной шины); модуль беспроводного соединения с локальной сетью; модуль соединения Bluetooth; и, по меньшей мере, 6 часов номинального времени работы от аккумуляторной батареи.
На Фиг. 1Е показаны иллюстрации другой ультратонкой системы, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1Е, система (140), в одном представлении соответствует устройствам: Ultrabook™, Apple MacBook Air, Acer Aspire, LG Xnote, Dell Inspiron, Dell XPS, NEC LaVie, MSI S 20, Asus Transformer, Sony VAIO, HP EliteBook, HP Folio, Toshiba Protege, Asus Zenbook, Asus TaiChi, Lenovo Ideapad, Lenovo Yoga™, другому сверхлегкому и тонкому вычислительному устройству или любой известной и/или доступной сверхлегкой, сверхтонкой и/или сверхпортативной вычислительной платформе. Как видно на различных иллюстрациях, система (140) может иметь очень тонкий профиль и может иметь Z - высоту, составляющую 3 мм с передней стороны части - основания (144), простираясь до Z - высоты, составляющей 9 мм на заднем участке части - основания (144). Таким образом, обеспечивается гладкая конструкция.
В одном варианте реализации изобретения, система (140) включает в себя одну или более из нижеследующих характеристик: высоту, составляющую меньше чем 10 мм; системную память емкостью 4, 6, 8 или 12 гигабайтов; размер экрана между 10-12 дюймами (25,4-30,48 см); возобновление работы меньше чем за 2 секунды; порт мини VGA (видеографического адаптера), порт USB (Универсальной последовательной шины), микро порт HDMI (Интерфейса для мультимедиа высокой четкости); полупроводниковый накопитель на жестком диске, имеющий емкость 128, 256 или 512 гигабайтов, аккумуляторную батарею, специфицированную для работы в более чем 5 часов; цифровой микрофон; освещенную клавиатуру и фотокамеру с высокой четкостью изображения.
Обратимся теперь к Фиг. 1F, на которой показана иллюстрация настольного компьютера (150), соответствующего варианту реализации настоящего изобретения. Вид на Фиг. 1F представляет собой вид сзади, на котором показаны различные порты и другие характерные черты системы. Как видно на чертеже, на участке (152) электропитания предусматривается адаптер шнура электропитания, наряду с выключателем электропитания и плата вентилятора. На участке (154) соединения, также предусматриваются различные адаптеры для обеспечения внешнего соединения с различным периферийным оборудованием, включающим в себя дисплеи, принтеры, сети, периферийные устройства, включающие в себя аудиоустройства, видеоустройства и так далее, через один или более параллельных портов, последовательных портов, портов USB (Универсальной последовательной шины), портов Ethernet/RJ45 и так далее. В дополнение к этому, могут также быть снабжены множественные разъемы для плат расширения.
Обратимся теперь к Фиг. 1G, на которой показаны иллюстрации планшетного компьютера, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения. В одном варианте реализации изобретения, планшетный компьютер (160) может представлять собой компьютеры Apple iPad™, такой как первоначальный iPad™, iPad2™ новый iPad™, Samsung Galaxy™ Tablet, Asus Eee Pad, и Acer Aspire, Acer Iconia, Amazon Kindle, Barnes and Noble Nook, Asus table, Dell Streak, a Google Nexus, a Microsoft Surface, a Sony tablet и планшеты, основанные на Android™, планшеты, основанные на Windows, или другие известные планшетные устройства. Как видно на передней иллюстрации (162), могут иметься одна или более кнопок ввода/интерфейса. В дополнение к этому, могут иметься громкоговоритель (165) и фотокамера (169), которая в некотором варианте реализации изобретения может представлять собой фотокамеру iSight™ (например, 5 - мегапиксельную фотокамеру), фотокамеру с высокой четкостью изображения (HD - камеру) или другую известную фотокамеру. Отметим, что дисплей, который виден на виде (162) спереди, может представлять собой дисплей - "сетчатку" для обеспечения высокой разрешающей способности или любой другой известный дисплей планшета. На Фиг. 1G также показаны вид (164) сзади и вид (166) сбоку. Отметим, что задняя поверхность (164) также имеет фотокамеру. Здесь, фотокамеры (169) и (167) могут быть предусмотрены для съемки фотографий, видеоматериалов или подачи видео в реальном масштабе времени.
Обратимся теперь к Фиг. 1Н, на которой показаны иллюстрации "смартфона" (мобильного телефона, объединенного в одном устройстве с карманным персональным компьютером) (170), соответствующего варианту реализации настоящего изобретения. На иллюстрациях, показанных на Фиг. 1Н, "смартфон" (170) может представлять собой "смартфоны" Apple iPhone™ (например, iPhone 3 GS, iPhone 4, iPhone 4 S, iPhone 5, Blackberry™, "смартфон" Samsung (например, Samsung Galaxy™ S 3), Motorola Droid™ и HTC One™, Intel Orange™, "смартфон", основанный на Android™, "смартфон", основанный на Windows, или другой известный "смартфон". Как видно на иллюстрации (172) вида спереди, "смартфон" (170) включает в себя громкоговоритель (173), модуль (174) передней фотокамеры, и одну или более кнопок (171) ввода информации. Аналогичным образом, как показано на виде (175) сзади, может быть предусмотрена задняя фотокамера (176). Могут иметься различные средства управления и тому подобное, даже притом, что такие кнопки управления (например, электропитанием, уровнем громкости, отключением звука) не показаны в виде (178) сбоку.
Обратимся теперь к Фиг. 2, на которой показан вид в плане приводимого в качестве примера размещения некоторых компонентов в пределах части - основания шасси, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 2, часть - основание (20), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя большую часть электронных схем в системе, отличных от тех, что связаны с панелью отображения и каким - либо сенсорным экраном. Конечно, вид, показанный на Фиг. 2, представляет собой чисто иллюстративный пример; поэтому следует понимать, что в других вариантах реализации изобретения могут иметь место другие конфигурации компонентов, включающие в себя другие компоненты, другие размеры и места расположения компонентов и другие результаты их размещения.
Вообще говоря, вид на Фиг. 2 относится к компонентам в пределах шасси, отличным от клавиатуры и сенсорной панели, которая, обычно, были бы устроены или расположены поверх компонентов, которые показаны на Фиг. 2 (с клавиатурой, располагающейся поверх верхнего участка вида на Фиг. 2, и клавишной панелью, располагающейся обычно на нижнем и центральном участке вида на Фиг. 2).
Системная плата (60) включает в себя различные интегральные схемы (IC - схемы) и/или электрические схемы. При этом, системная плата (60) электронным образом, беспроводным образом и/или посредством средств связи сопрягает процессор, такой как центральный процессора (CPU), системную память и другие интегральные схемы. Дополнительные интегральные схемы и другие электрические схемы, в одном варианте реализации изобретения, реализованы на дочерней плате (70), которая может, аналогичным образом, быть электрически или посредством средств связи сопряжена с системной платой (60). Дочерняя плата (70), в одном сценарии, включает в себя интерфейсы с различными портами и другие периферийными соединителями, включающими в себя порты (81), (82) и (83), которые потенциально соответствуют приводимым в качестве примера портам: USB (Универсальной последовательной шины), Ethernet, Firewire, Thunderbolt, или любому другому типу доступного для пользователя соединения. Также на чертеже изображена расширительная плата (68), сопряженная с дочерней платой (70) (например, посредством соединителя для форм-фактора следующего поколения (NGFF). Такой соединитель, соответствующий конструкции NGFF, может обеспечивать единый тип соединения, который используется для расширительных плат различных размеров с потенциально различными запирающими конструкциями для обеспечения того, чтобы в такие соединители вставлялись только надлежащие расширительные платы. В показанном варианте реализации изобретения, эта расширительная плата (68) включает в себя электрические схемы для беспроводного подключения, например, для электрических схем для 3G/4G/LTE.
Аналогичным образом, системная плата (60), в некоторых вариантах реализации изобретения, обеспечивает межсоединение для некоторых других доступных для пользователя портов; а именно, портов (84) и (85), показанных на иллюстрации. Кроме того, с системной платой (60) могут также быть сопряжены несколько расширительных плат (65) и (66). В показанном варианте реализации изобретения, расширительная плата (65) включает в себя полупроводниковый накопитель (SSD), который сопряжен с системной платой (60) через соединитель, такой как NGFF - соединитель (59). Расширительная плата (66) включает в себя любой известный вычислительный расширительный компонент, такой как беспроводная локальная сеть (WLAN), аудиоустройство, видеоустройство, сетевой контроллер и так далее.
Отметим, что на Фиг. 2, как было сказано выше, изображена конфигурация с системной платой (60), которая сопрягает вместе множественный интегральные схемы, электрические схемы и/или устройства. Однако, по мере того, как производство полупроводников расширяется, способность размещать больше транзисторов на одном кристалле и/или в одном корпусе также повышается. В результате этого, в некоторых вариантах реализации изобретения, несколько из этих устройств (а потенциально даже все они) могут быть интегрированы в единственной интегральной схеме, кристалле, микросхеме, корпусе и так далее. Например, концентраторы - контроллеры памяти ранее представляли собой отдельными интегральными схемами - контроллерами, сопряженными с центральным процессором через управляющую шину, которая находилась на системной плате (60). Однако, поскольку производство усовершенствовалось, то теперь начали интегрировать концентраторы - контроллеры памяти в корпусе и/или кристалле центрального процессора. Кроме того, другие системы стали даже еще больше интегрированными, предоставляя большую часть ′системных′ электрических схем, описанных выше, на единственной интегральной схеме, формируя Однокристальную систему (SOC). В результате этого, описанные здесь варианты реализации изобретения могут быть аналогичным образом применены к сверхпортативному вычислительному устройству, которое включает в себя SOC - систему.
Возвращаясь к обсуждению варианта реализации изобретения, который проиллюстрирован на Фиг. 2, отметим, что для обеспечения охлаждения некоторые варианты осуществления изобретения могут включать в себя один или более вентиляторов. В показанном варианте реализации изобретения, предусматриваются два таких вентилятора (47). При этом, вентиляторы (47) отводят тепло прочь от центрального процессора и других электронных схем через теплоотводящие ребра (88а) и (88b). В качестве одного примера, тепло передается в вентиляционные отверстия в шасси или непосредственно на шасси. Однако другие варианты реализации изобретения могут предусмотреть систему без вентиляторов, в которой охлаждение достигается за счет снижения потребления энергии центральным процессором и другими компонентами, других известных элементов рассеяния тепла, других известных элементов вентиляции или любого другого известного или доступного механизма для передачи тепла от одного пространства/элемента другому.
Для обеспечения усовершенствованных аудиохарактеристик, в одном варианте реализации изобретения, предусматриваются множественные громкоговорители (78а) и (78b). В одном сценарии, громкоговорители (78а), (78b) испускают звук с верхнего участка шасси через сетку или другую вентилируемую структуру для улучшенного восприятия звука. Для обеспечения взаимного соединения между частью - основанием (20) и частью - крышкой (не показанной, в целях простоты иллюстрации, на Фиг. 2), предусматривается пара шарниров (95а) и (95b). В дополнение к обеспечению шарнирных возможностей, эти шарниры, в одном варианте реализации изобретения, дополнительно включают в себя магистрали для обеспечения соединения между электрическими схемами, находящимися в пределах части - крышки и части - основания (20). Например, беспроводные антенны, электрические схемы сенсорного экрана, электрические схемы панели отображения и так далее - все они могут поддерживать связь через соединители, устроенные через эти шарниры. Кроме того, шарниры, в гибридной среде, способны содействовать или поддерживать трансформацию между форм-факторами. В качестве одного примера, шарниры предоставляют системе возможность трансформироваться из переносного компьютера/ноутбука в планшетную форму. Как совершенно очевидно, шарниры не являются единственным механизмом для сопряжения дисплея с шасси. В результате этого, для сопряжения дисплея с шасси или электронными схемами вычислительной системы (10), независимо от того ли является ли вычислительная система (10) трансформируемой между форм-факторами или нет, можно использовать любое известное физическое сопряжение.
Как далее показано, имеется аккумуляторная батарея (45). В одном варианте реализации изобретения, аккумуляторная батарея (45) включает в себя литий-ионная или другую известную/доступную аккумуляторную батарею большой емкости. Хотя чертеж показан с этим конкретным вариантом реализации компонентов и размещением электрических схем, приведенным на Фиг. 2, объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении. То есть, в данной конструкции системы могут быть компромиссные решения для более эффективного использования располагаемого пространства X-Y-Z в шасси.
Обратимся теперь к Фиг. 3, на которой показан вид в разрезе компьютерной системы, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 3, система (10) соответствует ультратонкому переносному компьютеру на створчатой основе, имеющему низкопрофильную и легкую конструкцию. Вид на Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе, выполненном через, по существу, среднюю точку системы, и предназначен для того, чтобы показать представление высокого уровня вертикального расположения одного над другим или компоновки компонентов в пределах шасси.
В общем, шасси разделено на часть - крышку (30) и часть - основание (20). При этом, часть - крышка (30) включает в себя дисплей, относящиеся к нему электрические схемы и компоненты, в то время как часть - основание (20) включает в себя основные обрабатывающие элементы наряду с аккумуляторной батареей и клавиатурой. Однако, отметим, что в других вариантах воплощения створчатой конструкции, фактически все компоненты, отличные от клавиатуры, размещены в пределах части - крышки, что делает возможной отсоединяемую, съемную или трансформируемую часть - крышку, которая имеет двойное назначение как компьютер с форм-фактором, основанным на планшете.
Часть - крышка (30) в одном варианте реализации изобретения включает в себя панель (40) отображения. В одном варианте реализации изобретения, панель (40) отображения включает в себя жидкокристаллический дисплей или другой тип тонкого дисплея, такой как OLED - дисплей. В качестве примера, панель (40) отображения сопряжена с монтажной платой (33) отображения. В дополнение к этому, в одном варианте реализации изобретения, выше, ниже панели (40) отображения или интегрировано с ней устроен (или расположен) сенсорный экран (34). В некотором варианте реализации изобретения, сенсорный экран (34) воплощен посредством сенсорной матрицы с емкостными датчиками, сконфигурированной на подложке. В качестве иллюстративных примеров, подложка включает в себя стекло, пластмассу или другую известную или иным образом доступную прозрачную подложку. В свою очередь, сенсорный экран (34) функционально сопряжен с монтажной платой (35) сенсорной панели. Отметим, что в качестве дисплея или в сочетании с ним может быть использована любая известная технология сенсорного дисплея.
Как далее изображено, часть - крышка (30) также включает в себя модуль (50) фотокамеры. В одном варианте реализации изобретения, модуль (50) фотокамеры включает в себя фотокамеру с высокой четкостью изображения, способную вводить данные изображений; как неподвижного, так и подвижного типов видеоданных. Модуль (50) фотокамеры, в некоторых вариантах осуществления изобретения, сопряжен с монтажной платой (38). Отметим, что все эти компоненты части - крышки (30), в других вариантах реализации изобретения, могут быть сконфигурированы, расположены или находиться в пределах шасси, которое включает в себя сборочную единицу крышки. Сборочная единица крышки может быть изготовлена с использованием любого известного или доступного материала, подходящего для обеспечения функциональных возможностей шасси, такого как пластмасса или металлический материал. В качестве конкретного иллюстративного примера, такая сборочная единица крышки изготовлена из магние-алюминиевого (Mg - Al) композиционного материала или включает в себя этот материал.
По-прежнему обращаясь к Фиг. 3, отметим, что большая часть электрических схем обработки данных в системе (10) изображена как находящаяся в пределах части - основания (20). Однако, как было сказано выше, в некотором варианте реализации изобретения, который предусматривает съемную часть - крышку, эти компоненты могут, вместо этого, быть воплощены в части - крышке.
От вида верха части - основания (20) вниз вставлена клавиатура (25), которая может относиться к различным типам, делающим возможным тонкий профиль устройства, и может включать в себя клавиши таблеточного типа или другие клавиши тонкого форм-фактора. В дополнение к этому, в качестве другого пользовательского интерфейса предусматривается сенсорная панель (28).
Большая часть компонентов сконфигурирована на монтажной плате (60), которая может быть системной платой, такой как системная плата Типа IV, которая включает в себя различные интегральные схемы, которые присоединены/приспособлены к монтажной плате разнообразными способами, включая пайку, поверхностный монтаж и так далее. Специально обратившись к Фиг. 3, отметим, что к монтажной плате (60), например, посредством гнезда или другого типа соединения может быть расположен центральный процессор (55), такой как многоядерный процессор сверхнизкого напряжения. Как видно на чертеже, для обеспечения решения проблемы тепла, в одном примере, располагают теплоотвод (56) в тесной связи с центральным процессором (55) и, в свою очередь, с тепловой трубкой (57), которая передает теплоту от процессора и/или других компонентов, например, к различным охлаждающим местам, таким как вентиляционные отверстия, вентиляторы или тому подобное. Также показан сконфигурированный на монтажной плате (60) индуктор (58) и краевой NGFF - соединитель (59). Хотя и не показано в целях простоты иллюстрации, следует понимать, что с соединителем (59), в некоторых вариантах реализации изобретения, сопряжена расширительная плата для предоставления дополнительных компонентов. В качестве примеров, эти компоненты могут включать в себя беспроводные решения и полупроводниковые устройства (SSD - устройства) в числе других типов периферийных устройств.
Как далее видно на Фиг. 3, в состав части - основания (20) входит, или связана с ней, аккумуляторная батарея (45). При этом, аккумуляторная батарея (45) располагается в тесной связи с частью, решающей задачу охлаждения, такой как вентиляторы (47). Несмотря на то, что показано при этом конкретном варианте осуществления изобретения в примере на Фиг. 3, размещение и введение таких компонентов не ограничено, поскольку в других вариантах реализации изобретения могут присутствовать дополнительные и другие компоненты. Например, вместо создания запоминающего устройства большой емкости посредством SSD - накопителя может быть реализован накопитель на жестком диск в пределах части - основания (40). Для этой цели, с монтажной платой (60) дополнительно сопрягается минисоединитель с креплением последовательной усовершенствованной технологии (SATA - крепления) для того, чтобы сделать возможным соединение этого накопителя на жестком диске с процессором и другими компонентами, расположенными на схемной плате (60). Кроме того, эти компоненты могут быть размещены в других местах для более эффективного использования (или уменьшения) Z-пространства.
В одном варианте реализации изобретения, термин Ultrabook™ отсылает к максимальным высотам, основываясь на размере экрана (40) (то есть, на размер диагонали экрана (40)). В качестве одного примера, Ultrabook™ включает в себя максимальную высоту для части - основания (20) и части - крышки (30) в совокупности, составляющую 18 мм, для дисплея (40), который имеет размер 13,3 дюйма (33,782 см) и меньше. В качестве второго примера, Ultrabook™ включает в себя максимальную высоту для части - основания (20) и части - крышки (30) в совокупности, составляющую 21 мм, для дисплея (40), который имеет размер 14 дюймов (35,56 см) и больше. Кроме того, в качестве еще одного другого примера, Ultrabook™ включает в себя максимальную высоту для части - основания (20) и части - крышки (30) в совокупности, составляющую 23 мм для трансформируемых или гибридных дисплеев (то есть, трансформируемых между ноутбуком/переносным компьютером и планшетом). Все же, по мере того, как размеры во всех рыночных сегментах (настольных компьютеров, ноутбуков, компьютеров Ultrabook™, планшетов и телефонов) все вместе уменьшаются, диапазон высоты для Ultrabook™ также может уменьшиться в размере. Следовательно, в одном варианте реализации изобретения, максимальная высота для компьютера Ultrabook™ является изменяемой между планшетом и ноутбуком на основе условий на рынке.
Обратимся теперь к Фиг. 4, на которой показана структурная схема компонентов, имеющихся в вычислительной системе, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 4, система (400) может включать в себя любое сочетание компонентов. Эти компоненты могут быть воплощены как интегральные схемы, их части, отдельные электронные устройства или другие модули, логические схемы, аппаратное обеспечение, программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение или их сочетание, расположенные в компьютерной системе, или как компоненты иным образом включенные в состав шасси этой компьютерной системы. Отметим также, что структурная схема, приведенная на Фиг. 4, предназначена для того, чтобы показать представление высокого уровня многих компонентов компьютерной системы. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения некоторые из показанных компонентов могут отсутствовать, могут присутствовать дополнительные компоненты, и может иметь место другое размещение показанных компонентов.
Как видно на Фиг. 4, процессор (410), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя микропроцессор, многоядерный процессор, процессор с множеством потоков обработки, процессор со сверхнизким напряжением, встроенный процессор или другой известный процессорный элемент. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения, процессор (410) действует в качестве главного звена обработки данных и центрального концентратора для связи со многими из различных компонентов системы (400). В качестве одного примера, процессор (400) воплощен как однокристальная система (SoC). В качестве конкретного иллюстративного примера, процессор (410) может представлять собой процессор, основанный на Intel Architecture Core™ (Ядре архитектуры Intel), такой как i3, i5, i7, или другой такой процессор, поставляемый корпорацией Intel Corporation, Сайта - Клара, штат Калифорния, США. Однако вместо этого в других вариантах реализации, таких как процессор Apple А5, процессор Qualcomm Snapdragon, или процессор TI ОМАР могут присутствовать другие процессоры с низким энергопотреблением, такие как поставляемая Advanced Micro Devices, Inc. (AMD), г. Саннивейл, штат Калифорния, США, конструкция на основе ARM от ARM Holdings, Ltd или из заказчика или конструкция на основе MIPS от MIPS Technologies, Inc., г. Саннивейл, штат Калифорния, США, или их лицензиатов или последователей. Некоторые подробности, касающиеся архитектуры и функционирования процессора (410) в одном варианте осуществления изобретения будут дополнительно рассмотрены ниже.
Процессор (410), в одном варианте реализации изобретения, поддерживает связь с системной памятью (415). В качестве иллюстративного примера, системная память (415) воплощена посредством множественных запоминающих устройств или модулей, обеспечивающих некоторый данный объем системной памяти. В одном варианте реализации изобретения, эта память функционирует в соответствии с конструкцией, основанной на стандарте LPDDR (Удвоенной скорости передачи данных при низком энергопотреблении) Объединенного технического совета по электронным устройствам (Joint Electron Devices Engineering Council (JEDEC)), таком как действующий на текущий момент времени стандарт LPDDR 2, соответствующий JEDEC JESD 209-2Е (опубликованному в апреле 2009 г.), или стандарт LPDDR следующего поколения, который будет именоваться как LPDDR 3 или LPDDR 4, который предложит расширения стандарта LPDDR 2 для увеличения ширины полосы пропускания. В качестве примера, могут иметься 2/4/8/12/16 гигабайтов (Гбайт) системной памяти, и они могут быть сопряжены с процессором (410) посредством одного или более межсоединений памяти. В различных вариантах осуществления изобретения эти индивидуальные запоминающие устройства могут иметь различные типы исполнения, такие как исполнение с единственным кристаллом (SDP - исполнение), исполнение с двумя кристаллами (DDP - исполнение) или исполнение с четырьмя кристаллами (QDP - исполнение). Эти устройства, в некоторых вариантах реализации изобретения, непосредственно припаяны на системной плате, для обеспечения решения с более низким профилем, в то время как в других вариантах реализации изобретения эти устройства сконфигурированы как один или более модулей памяти, которые в свою очередь сопрягаются с системной платой посредством некоторого данного соединителя. Возможны и другие варианты воплощения памяти, такие как другие типы модулей памяти, например, модули памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM - модули) различных вариантов, включая microDIMM - модули, MiniDIMM - модули, но, не ограничиваясь ими. В конкретном иллюстративном варианте реализации изобретения, память имеет размер между 2 гигабайтами и 16 гигабайтами, и может быть сконфигурирована как исполнение DDR3LM или память LPDDR 2 или LPDDR 3, которая припаяна на системной плате через шаровую сеточную матрицу (BGA).
Для обеспечения постоянного хранения информации, такой как данные, приложения, одна или более операционных систем и так далее, с процессором (410) может также быть сопряжено запоминающее устройство (420) большой емкости. В различных вариантах реализации изобретения, для того, чтобы сделать возможным более тонкую и более легкую конструкцию системы, так же как и для того, чтобы улучшить быстроту реагирования системы, это запоминающее устройство большой емкости может быть воплощено посредством SSD - накопителя (полупроводникового накопителя). Однако в других вариантах реализации, запоминающее устройство большой емкости может быть главным образом воплощено с использованием накопителя на жестких магнитных дисках при более низком объеме SSD - памяти, действующей в качестве SSD - кэша для того, чтобы сделать возможным энергонезависимое хранение состояния контекста и другой такой информации во время событий выключения электропитания, так чтобы при повторном инициировании работы системы могло произойти быстрое включение электропитания. Также, как показано на Фиг. 4, с процессором (410) может быть сопряжено флэш-устройство (422), например, через последовательный интерфейс периферийного оборудования (SPI - интерфейс). Это флэш-устройство может обеспечивать энергонезависимое хранение системного программного обеспечения, включающего в себя базовое программное обеспечение ввода/вывода (BIOS), так же как и другие встроенные программы системы.
В различных вариантах реализации изобретения, запоминающее устройство большой емкости в системе воплощено посредством одного лишь SSD - накопителя или как диск, оптический или другой накопитель с SSD - кэшем. В некоторых вариантах реализации изобретения, запоминающее устройство большой емкости воплощено как SSD - накопитель или как накопитель на жестких магнитных дисках вместе с кэш - модулем восстановления (RST - кэшем). В различных вариантах осуществления изобретения, накопитель на жестких магнитных дисках обеспечивает хранение от 320 гигабайтов до 4 терабайтов (ТВ) и выше, в то время как RST - кэш воплощен посредством SSD - накопителя, имеющего емкость, составляющую 24 гигабайтов - 256 гигабайтов. Отметим, что такой SSD - кэш может быть сконфигурирован как кэш единственного уровня (SLC - кэш) или как вариант с многоуровневым кэшем (MLC - кэшем) для обеспечения надлежащего уровня быстроты реагирования. В варианте с одним лишь SSD -накопителем, этот модуль может быть размещен в различных местах расположения, таком как гнездо NGFF или amSATA. В качестве примера, SSD - накопитель имеет емкость в пределах от 120 гигабайтов - 1 терабайт.
В системе (400) могут иметься различные устройства ввода/вывода(IO). В частности, в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 4, показан дисплей (424), который может представлять собой жидкокристаллический дисплей высокой четкости или панель светоизлучающих диодов, сконфигурированные в пределах части - крышки шасси. Эта панель отображения может также предусматривать сенсорный экран (425), например, расположенный внешним образом поверх панели отображения таким образом, что посредством взаимодействия пользователя с этим сенсорным экраном вводимые пользователем данные могут быть предоставлены системе для того, чтобы сделать возможными требуемые операции, например, в отношении отображения информации, осуществления доступа к информации и так далее. В одном варианте реализации изобретения, дисплей (424) может быть сопряжен с процессором (410) посредством межсоединения дисплея, которое может быть воплощено как высокопроизводительное межсоединение графических средств. Сенсорный экран (425) может быть сопряжен с процессором (410) через другое межсоединение, которое в некотором варианте реализации изобретения может представлять собой межсоединение I2C. Как далее показано на Фиг. 4, в дополнение к сенсорному экрану (425), ввод пользователем данных посредством соприкосновения может также происходить через сенсорную панель (430), которая может быть сконфигурирована в пределах шасси и может также быть сопряжена с тем же самым межсоединением I2C, что и сенсорный экран (425).
Панель отображения может работать во множественных режимах. В первом режиме, панель отображения может быть установлена в прозрачное состояние, в котором панель отображения является прозрачной для видимого света. В различных вариантах реализации изобретения, большая часть панели отображения может быть дисплеем за исключением обрамления по ее периферии. Когда система функционирует в режиме "ноутбука", и панель отображения функционирует в прозрачном состоянии, пользователь может видеть информацию, которая представлена на панели отображения, будучи также при этом в состоянии видеть объекты позади дисплея. В дополнение к этому, информацию, отображаемую на панели отображения, может видеть пользователь, располагающийся позади дисплея. Или же состояние функционирования панели отображения может быть непрозрачным состоянием, в котором видимый свет не проходит через панель отображения.
В планшетном режиме система сложена и закрыта таким образом, что, обратная поверхность отображения на панели отображения устанавливается в таком положении, что она обращена вовне по направлению к пользователю, тогда как нижняя поверхность панели основания покоится на некоторой поверхности или удерживается пользователем. В "планшетном" режиме работы, обратная поверхность отображения исполняет роль дисплея и пользовательского интерфейса, поскольку эта поверхность может иметь функциональные возможности сенсорного экрана и может выполнять другие известные функции традиционного устройства с сенсорным экраном, такого как планшетное устройство. Для этой цели панель отображения может включать в себя слой регулирования прозрачности, который располагается между слоем сенсорного экрана и передней поверхностью отображения. В некоторых вариантах реализации изобретения слой регулирования прозрачности может представлять собой электрохромный слой (ЕС - слой), жидкокристаллический дисплейный слой или сочетание электрохромного слоя и жидкокристаллического дисплейного слоя.
В различных вариантах реализации изобретения, дисплей может иметь различные размеры, например, экран размером 11,6′′ (29,464 см) или 13,3′′ (33,782 см), и может иметь форматное соотношение 16:9 и, по меньшей мере, 300 нит яркости. Также дисплей может иметь полную разрешающую способность высокой четкости (HD) (разрешающую способность, составляющую, по меньшей мере, 1920×1080 пикселей), быть совместимым со встроенным портом дисплея (eDP - портом) и быть панелью с низким уровнем энергопотребления с саморегенерацией изображения на панели.
Что касается возможностей сенсорного экрана, то система может предусматривать мультисенсорную панель отображения, которая является мультисенсорной, емкостной и способной воспринимать, по меньшей мере, 5 пальцев. И в некоторых вариантах реализации изобретения, дисплей может быть способен воспринимать 10 пальцев. В одном варианте реализации изобретения, сенсорный экран размещается внутри стекла и покрытия, стойких к повреждениям и царапинам, (например, Gorilla Glass™ или Gorilla Glass 2™) для низкого трения для того, чтобы уменьшить "ожог пальцев" и избежать "перескакивания пальца". Для обеспечения улучшенных сенсорного восприятия и чувствительности, сенсорная панель, в некоторых вариантах осуществления изобретения, имеет мультисенсорные функциональные возможности, такие как менее чем 2 кадра (30 герц), приходящихся на статическое изображение во время изменения масштаба изображения в сторону уменьшения, и функциональная возможность одного соприкосновения на меньше чем 1 см в кадре (30 герц) с 200 миллисекундами (запаздывания на пальце до указателя). Дисплей, в некоторых вариантах осуществления изобретения, поддерживает стекло "от края до края" с минимальным обрамлением экрана, которое также установлено заподлицо с поверхностью панели, и ограничение взаимных помех при вводе/выводе при использовании мультисенсорной технологии.
Для перцепционного вычисления и других целей, в системе могут иметься различные датчики, и они могут быть сопряжены с процессором (410) различными способами. Некоторые инерциальные датчики и датчики состояния окружающей среды могут сопрягаться с процессором (410) через концентратор (440) датчиков, например, посредством межсоединения I2C. В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 4, эти датчики могут включать в себя акселерометр (441), датчик общего света (ALS - датчик) (442), компас (443) и гироскоп (444). Другие датчики состояния окружающей среды могут включать в себя один или более термических датчиков (446), которые в некоторых вариантах реализации изобретения сопрягаются с процессором (410) через шину управления системой (SMBus - шину).
С использованием различных инерциальных датчиков и датчиков состояния окружающей среды, имеющихся в платформе, можно реализовать много различных примеров использования. Эти примеры использования делают возможными усовершенствованные вычислительные операции, включая перцепционное вычисление, и также предоставляют возможность улучшений в отношении управления режимом электропитания/времени работы от аккумуляторной батареи, безопасности и быстроты реагирования системы.
Например, что касается вопросов управления режимом электропитания/времени работы от аккумуляторной батареи, то, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации от датчика общего света, определяются условия общего света в месте расположения платформы, и соответствующим образом регулируется яркость отображения. Таким образом, в некоторых условиях освещения уменьшается энергия, потребляемая при функционировании дисплея.
Что касается операций, связанных с безопасностью, то, основываясь на контекстной информации, полученной от датчиков, такой как информация о месте расположения, можно определять то, разрешено ли пользователю осуществлять доступ к определенным секретным документам. Например, пользователю может быть разрешено осуществлять доступ к таким документам на рабочем месте или в месте расположения его дома. Однако пользователю не позволяется осуществлять доступ к таким документам, когда платформа находится в общественном месте. Определение этого, в одном варианте реализации изобретения, основывается на информации о месте расположения, например, определенной посредством датчика GPS (Глобальной системы определения местоположения) или распознавания посредством фотокамеры ориентиров. Другие операции, связанные с безопасностью, могут включать в себя обеспечение образования пар устройств в пределах некоторого близкого расстояния друг от друга, например, портативной платформы, которая здесь описывается, и настольного компьютера, мобильного телефона или тому подобных устройств пользователя. В случае, когда эти устройства объединены таким образом в пары, реализуется, в некоторых вариантах осуществления изобретения, некоторое совместное использование ресурсов посредством связи в ближнем поле. Однако, в случае, когда эти устройства выходят за пределы некоторого расстояния, такое совместное использование ресурсов может быть запрещено. Кроме того, при объединении в пару платформы, которая здесь описывается, и "смартфона", может быть сконфигурирован сигнал тревоги таким образом, чтобы запускаться тогда, когда эти устройства удаляются друг от друга больше чем на некоторое предварительно заданное расстояние при нахождении в общественном месте. Напротив, в случае, когда эти объединенные в пару устройства находятся в безопасном месте, например, на рабочем месте или в месте расположения дома, эти устройства могут превысить этот предварительно заданный предел, не запустив такой сигнал тревоги.
Используя информацию датчиков, также можно повысить быстроту реагирования. Например, даже в том случае, когда платформа находится в состоянии низкого энергопотребления, датчикам может быть по-прежнему дана возможность функционировать с некоторой относительно низкой частотой. Соответственно, определяются любые изменения места расположения платформы, например, которые определяются инерциальными датчиками, датчиком GPS (Глобальной системы определения местоположения) или тому подобным. Если никакие такие изменения не были зарегистрированы, то происходит более быстрое соединение с предшествующим концентратором беспроводной связи, таким как точка доступа Wi-Fi™ или аналогичное средство обеспечения беспроводной связи, поскольку в этом случае нет необходимости сканировать в поисках доступных ресурсов беспроводной сети связи. Таким образом, достигается более высокий уровень быстроты реагирования при пробуждении от состояния низкого энергопотребления.
Следует понимать, что, используя информацию датчиков, полученную через интегрированные датчики в платформе, которая здесь описывается, можно сделать возможными много других примеров использования, и вышеописанные примеры приводятся только для целей иллюстрации. При использовании системы, которая здесь описывается, система перцепционных вычислений может позволить добавление альтернативных методов ввода информации, включающих в себя распознавание жестов, и дать системе возможность распознавать действия и намерение пользователя.
В некоторых вариантах реализации изобретения могут иметься один или более чувствительных элементов инфракрасного излучения или других термочувствительных элементов или любой другой элемент для распознавания присутствия или перемещения пользователя. Такие чувствительные элементы могут включать в себя множественные различные элементы, работающие вместе, работающие последовательно или обоим образом. Например, чувствительные элементы включают в себя элементы, которые обеспечивают начальное распознавание, такое как "выброса" света или звука, за которым следует распознавание для обнаружения жеста, например, посредством ультразвуковой времяпролетной камеры или световой камеры с нанесенным рисунком.
Также в некоторых вариантах реализации изобретения, система включает в себя генератор света для создания освещенной линии. В некоторых вариантах реализации изобретения, эта линия дает визуальную подсказку относительно некоторой виртуальной границы, а именно, воображаемого или виртуального места расположения в пространстве, где действие пользователя по пересечению или нарушению этой виртуальной границы или плоскости интерпретируется как намерение взаимодействовать с вычислительной системой. В некоторых вариантах реализации изобретения, эта освещенная линия может изменять цвета по мере того, как вычислительная система переходит в различные состояния по отношению к пользователю. Эта освещенная линия может быть использована для обеспечения визуальной подсказки для пользователя о некоторой виртуальной границе в пространстве, и может быть использована системой для определения переходов в состояние компьютера по отношению к пользователю, включая определение того, когда пользователь хочет взаимодействовать с компьютером.
В некоторых вариантах реализации изобретения, компьютер распознает положение пользователя и функционирует таким образом, чтобы интерпретировать перемещение руки пользователя через эту виртуальную границу как жест, указывающий намерение пользователя взаимодействовать с компьютером. В некоторых вариантах реализации изобретения, при пересечении пользователем этой виртуальной линии или плоскости свет, генерируемый генератором света, может измениться, обеспечивая, таким образом, пользователю визуальную обратную связь в отношении того, что пользователь вошел в область для подачи жестов для обеспечения ввода информации в компьютер.
Отображаемые экранные изображения могут предоставлять визуальные указания на переходы состояния вычислительной системы в отношении пользователя. В некоторых вариантах реализации изобретения, некоторое первое экранное изображение предоставляется в некотором первом состоянии, в котором системой распознается присутствие пользователя, как, например, посредством использования одного или более чувствительных элементов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, система действует таким образом, чтобы распознавать личность пользователя, как, например, посредством распознавания лица. При этом, в некотором втором состоянии может быть обеспечен переход к некоторому второму экранному изображению, в котором вычислительная система распознала личность пользователя, где в этом втором состоянии экранное изображение представляет пользователю визуальную обратную связь в отношении того, что пользователь перешел в некоторое новое состояние. В некотором третьем состоянии может иметь место переход к некоторому третьему экранному изображению, в котором пользователь подтвердил распознавание пользователя.
В некоторых вариантах реализации изобретения, вычислительная система может использовать механизм перехода для того, чтобы определять место расположения виртуальной границы для пользователя, где это место расположения виртуальной границы может изменяться с пользователем и контекстом. Вычислительная система может генерировать свет, такой как освещенная линия, для указания виртуальной границы для взаимодействия с системой. В некоторых вариантах реализации изобретения, вычислительная система может быть в состоянии ожидания, и этот свет может генерироваться в некотором первом цвете. Вычислительная система может обнаруживать то, проник ли пользователь за виртуальную границу, например, распознавая присутствие и перемещение пользователя, используя чувствительные элементы.
В некоторых вариантах реализации изобретения, если было обнаружено то, что пользователь пересек виртуальную границу (как, например, когда руки пользователя располагаются ближе к вычислительной системе, чем виртуальная граница), вычислительная система может перейти в состояние для приема от пользователя ввода информации посредством жеста, при этом механизм для указания этого перехода может включать в себя переход света, указывающего виртуальную границу, в некоторый второй цвет.
В некоторых вариантах реализации изобретения, вычислительная система может затем определить то, обнаружено ли движение - жест. Если движение - жест обнаружено, то вычислительная система может приступить к процессу распознавания жеста, который может включать в себя использование данных из библиотеки данных жеста, которая может находиться в памяти в вычислительном устройстве или иным образом быть доступной для вычислительного устройства.
Если жест пользователя распознан, вычислительная система может в ответ на этот ввод информации выполнить некоторую функцию, и, если пользователь находится в пределах виртуальной границы, возвратиться к приему дополнительных жестов. В некоторых вариантах реализации изобретения, если жест не распознан, то вычислительная система может перейти в состояние ошибки, в котором механизм для указания на состояние ошибки может включать в себя переход света, указывающего виртуальную границу, в некоторый третий цвет, при этом, если пользователь находится в пределах виртуальной границы для взаимодействия с вычислительной системой, система возвращается к приему дополнительных жестов.
Как было упомянуто выше, в других вариантах реализации изобретения система может быть сконфигурирована как трансформируемая планшетная система, которая может использоваться в, по меньшей мере, двух различных режимах: "планшетном" режиме и режиме "ноутбука". Трансформируемая система может иметь две панели, а именно, панель отображения и панель основания, таким образом, что в "планшетном" режиме эти две панели расположены стопкой одна сверху другой. В "планшетном" режиме панель отображения обращена вовне и может обеспечивать те функциональные возможности сенсорного экрана, которые находим в традиционных планшетах. В режиме "ноутбука" эти две панели могут быть расположены в открытой створчатой конфигурации.
В различных вариантах реализации изобретения, акселерометр может быть акселерометром с 3 осями, имеющим частоту передачи данных, составляющую, по меньшей мере, 50 герц. Также в состав системы может входить гироскоп, который может представлять собой гироскопом с 3 осями. Кроме того, может иметься электронный компас/магнитометр. Кроме того, могут быть предусмотрены один или более датчиков близости (например, для открытия крышки для распознавания того, когда человек находится вблизи (или не вблизи) от системы, и регулирования электропитания/производительности таким образом, чтобы продлить время работы от аккумуляторной батареи). Для возможности сочетания различных датчиков, имеющейся в некоторых операционных системах, включение в состав вычислительной системы акселерометра, гироскопа и компаса может обеспечить расширенные функциональные возможности. В дополнение к этому, посредством концентратора датчиков, имеющего часы истинного времени (RTC - часы), можно реализовать пробуждение от механизма датчиков для приема вводимой датчиками информации, когда остальная часть системы находится в состоянии низкого энергопотребления.
В некоторых вариантах реализации изобретения, предусматривается внутренний нормально разомкнутый выключатель или датчик на крышке/дисплее для указания того, когда крышка закрыта/открыта, и он может быть использован для того, чтобы переводить систему в состояние "Подсоединенного ожидания" или автоматически пробуждать ее из состояния "Подсоединенного ожидания". Другие датчики системы могут включать в себя датчики ACPI (Усовершенствованного интерфейса конфигурирования системы и управления энергопитанием) для контроля внутреннего процессора, памяти, и температуры оболочки, что делает возможными изменения состояний функционирования процессора и системы, основанные на измеренных параметрах.
В некотором варианте реализации изобретения, операционная система может представлять собой операционную систему Microsoft Windows 8, которая реализует состояние "Подсоединенного ожидания" (также именуемого здесь как состояние Win8 CS). Состояние "Подсоединенного ожидания" в Windows 8 или другая операционная система, имеющая аналогичное состояние может обеспечивать, посредством платформы, которая здесь описывается, очень низкое энергопотребление при полном бездействии таким образом, чтобы позволять приложениям оставаться подсоединенными, например, к некоторому месту на основе "облака", при очень низком потреблении энергии. Платформа может поддерживать 3 состояния энергопотребления, а именно: с включенным экраном (нормальный); Подсоединенного ожидания (в качественного выключенного состояния по умолчанию); и отключение (ноль ватт потребления энергии). Таким образом, в состоянии "Подсоединенного ожидания" платформа логически включена (при минимальных уровнях энергопотребления) даже притом, что экран выключен. В такой платформе, управление режимом электропитания может быть сделано прозрачным для приложений и поддерживать постоянную возможность соединения, отчасти благодаря технологии разгрузки, дающей возможность выполнять операцию компоненту с самым низким энергопотреблением.
Также как видно на Фиг. 4, с процессором (410) через межсоединение с малым количеством выводов (LPC-межсоединение) могут сопрягаться различные периферийные устройства. В показанном варианте реализации изобретения, различные компоненты могут быть сопряжены через встроенный контроллер (435). Такие компоненты могут включать в себя клавиатуру (436) (например, сопряженную через интерфейс PS2), вентилятор (437) и термический датчик (439). В некоторых вариантах реализации изобретения, с ЕС - контроллером (435) через интерфейс PS2 может также сопрягаться сенсорная панель (430). В дополнение к этому, с процессором (410) через это LPC-межсоединение может также сопрягаться процессор обеспечения безопасности, такой как наделенный доверием модуль платформы (ТРМ - модуль) (438) в соответствии с выпущенной Группой по наделенным доверием вычислениям (TCG - группой) Спецификацией ТРМ, Версией 1.2, датированной 2 октября 2003 г. Однако, объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении и защищенная обработка данных и хранение защищенной информации может быть и в другом защищенном месте, таком как статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM) в сопроцессоре обеспечения безопасности, или как большие двоичные объекты зашифрованных данных, которые дешифруются только тогда, когда защищены режимом защищенного анклава (SE) процессора.
В одном конкретном варианте осуществления изобретения, порты для периферийного оборудования могут включать в себя соединитель Интерфейса мультимедиа высокой четкости (HDMI - интерфейса) (который (соединитель) может иметь различные форм-факторы, такие как полноразмерный, мини или микро); один или более портов USB (Универсальной последовательной шины), такие как полноразмерные внешние порты в соответствии со Спецификацией Универсальной последовательной шины, редакцией 3.0 (ноябрь 2008 г.), при этом, по меньшей мере, один из них запитан для зарядки USB - устройств (таких как "смартфоны") в случае, когда система находится в состоянии "Подсоединенного ожидания" и включена в настенную розетку сети электропитания переменного тока. Кроме того, могут быть предусмотрены один или более портов Thunderbolt™. Другие порты могут включать в себя доступное извне устройство для считывания с карт, такое как полноразмерное устройство для считывания с карт SD-ХС и/или устройство для считывания с SIM - карты (карты Модуля идентификации абонента) для WWAN (беспроводной глобальной сети связи) (например, устройство для считывания с карт, имеющее 8 выводов). Для аудиоинформации может иметься 3,5 - миллиметровое гнездо с возможностью стереозвука и микрофона (например, комбинационные функциональные возможности), с поддержкой определения гнезда (например, поддержкой только наушников с использованием микрофона в крышке или наушников с микрофоном в кабеле). В некоторых вариантах реализации изобретения, это гнездо можно переключать между вводом информации со стереонаушников и со стереомикрофона. Кроме того, для сопряжения с блоком электропитания переменного тока может быть предусмотрено гнездо электропитания.
Система (400) может поддерживать связь с внешними устройствами разнообразными способами, включая беспроводный способ. В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 4, присутствуют различные модули беспроводной связи, каждый из которых может соответствовать радиоустройству, сконфигурированному для конкретного протокола беспроводной связи. Один способ для беспроводной связи на малом расстоянии, такой как связь в ближнем поле, может быть через звено (445) связи в ближнем поле (NFC), который может, в одном варианте реализации изобретения, поддерживать связь с процессором (410) через SMBus (Шину управления системой). Отметим, что через это звено (445) связи в ближнем поле могут поддерживать связь устройства, находящиеся в непосредственной близости друг к другу. Например, пользователь может дать возможность системе (400) поддерживать связь с другим (например) портативным устройством, таким как "смартфон" пользователя посредством расположения этих двух устройств вместе в близкой взаимосвязи и разрешения передачи информации, такой как информация оплаты, идентификационная информация, данные, такие как данные изображений или тому подобное. С использованием системы связи в ближнем поле может также выполняться беспроводная передача энергии.
Используя описанное здесь звено связи в ближнем поле, пользователи могут стыковать устройства бок-о-бок и помещать устройства бок-о-бок для функций сопряжения в ближнем поле (таких как связь в ближнем поле и беспроводная передача энергии (WPT - передача)), усиливая взаимосвязь между катушками индуктивности одного или более таких устройств. Более конкретно, варианты реализации изобретения предусматривают устройства, в которых ферритовые материалы имеют стратегически заданную форму и размещение для обеспечения лучшей взаимосвязи этих катушек индуктивности. Каждая катушка индуктивности имеет связанную с ней индуктивность, которая может быть выбрана в связи с резистивными, емкостными и другими характеристиками системы таким образом, чтобы сделать возможной общую резонансную частоту для системы.
Как далее видно на Фиг. 4, дополнительные звенья беспроводной связи могут включать в себя другие механизмы беспроводной связи на малом расстоянии, включающие в себя звено (450) беспроводной локальной сети связи и звено (452) Bluetooth. Используя звено (450) беспроводной локальной сети связи, может быть реализована связь Wi-Fi™ в соответствии с данным стандартом IEEE 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике (США), в то время как через звено (452) Bluetooth может иметь место связь на малом расстоянии по протоколу Bluetooth. Эти звенья могут поддерживать связь с процессором (410) через, например, канал USB (Универсальной последовательной шины) или канал UART (Универсального асинхронного приемопередатчика). Или же эти звенья могут сопрягаться с процессором (410) через межсоединение, соответствующее протоколу Peripheral Component Interconnect Express™ (PCIe™) (Скоростного межсоединения периферийных компонентов), например, в соответствии со Спецификацией PCI Express™ версии 3.0 базовой спецификации (опубликованной 17 января 2007 г.), или другому такому протоколу, такому как стандарт ввода/вывода последовательно передаваемых данных (стандарт SDIO). Конечно, фактическое физическое соединение между этими периферийными устройствами, которые могут быть сконфигурированы на одной или более расширительных плат, может быть осуществлено посредством NGFF - соединителей, расположенных на системной плате.
В дополнение к этому, беспроводная глобальная связь, например, в соответствии с протоколом сотовой или другой беспроводной глобальной связи может осуществляться через звено (456) WWAN (беспроводной глобальная сети связи), которое в свою очередь может сопрягаться с модулем (457) идентичности абонента (SIM - модулем). Кроме того, для предоставления возможности получения и использования информации о месте расположения также может иметься, модуль (455) GPS (Глобальной системы определения местоположения). Отметим, что в варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 4, звено (456) WWAN и интегрированное устройство ввода изображения, такое как модуль (454) фотокамеры, могут осуществлять связь посредством некоторого заданного протокола USB (Универсальной последовательной шины), такого как канал USB 2.0 или 3.0 или протокола UART (Универсального асинхронного приемопередатчика) или I2C. Вновь отметим, что фактическое физическое соединение этих звеньев может быть посредством установки расширительной платы NGFF (Форм-фактора следующего поколения) в соединитель NGFF, сконфигурированный на системной плате.
В одном конкретном варианте реализации изобретения, функциональные возможности беспроводной связи могут обеспечиваться модульно, например, посредством решения на основе стандарта WiFi™ 802.11ac (например, посредством расширительной платы, которая является обратно совместимой со стандартом ШЕЕ 802.11abgn Института инженеров по электротехнике и электронике (США)) с поддержкой состояния Windows 8 CS ("Подсоединенного ожидания"). Эта плата может быть сконфигурирована во внутреннем гнезде (например, через адаптер NGFF (Форм-фактора следующего поколения)). Дополнительный модуль может предусмотреть возможность связи Bluetooth (например, Bluetooth 4.0 с обратной совместимостью), так же как и функциональные возможности Intel Wireless Display (Intel Беспроводная связь с дисплеем). В дополнение к этому, поддержка NFC (связи в ближнем поле) может быть обеспечена посредством некоторого специального устройства или многофункционального устройства, и может располагаться, в качестве примера, в передней правой части шасси для свободного доступа. Другой дополнительный модуль может представлять собой устройство WWAN (беспроводной глобальной сети связи), которое может поддержку для 3G/4G/LTE и GPS (Глобальной системы определения местоположения). Этот модуль может быть реализован во внутреннем (например, NGFF) гнезде. Для WiFi™, Bluetooth, WWAN, NFC и GPS может быть предусмотрена интегрированная антенная поддержка, делающая возможным гладкий переход от WiFi™ к радиоустройствам по протоколу WWAN, и протоколу беспроводной передачи гигабитов (WiGig) в соответствии со спецификацией Wireless Gigabit (Беспроводной передачи гигабитов) (июль 2010), и наоборот.
Как было описано выше, в крышку может быть вмонтирована интегрированная фотокамера. В качестве одного примера, эта фотокамера может представлять собой фотокамеру с высокой разрешающей способностью, например, имеющую разрешающую способность, составляющую, по меньшей мере, 2,0 мегапикселя (MP) и доходящую до 6,0 мегапикселей и выше.
Для обеспечения ввода и вывода аудиоинформации, процессор аудиоинформации может быть воплощен посредством процессора (460) цифровой обработки сигналов (DSP - процессора), который может сопрягаться с процессором (410) через канал аудиоинформации высокой четкости (HDA - канал). Аналогичным образом, процессор (460) цифровой обработки сигналов может поддерживать связь с интегрированными кодером/декодером (CODEC) и усилителем (462), которые, в свою очередь, могут сопрягаться с выходными громкоговорителями (463), которые могут быть реализованы в пределах шасси. Аналогичным образом, усилитель и кодер/декодер (462) могут быть сопряжены таким образом, чтобы принимать ввод аудиоинформации с микрофона (465), который в некотором варианте реализации изобретения может быть воплощен посредством сдвоенных матричных микрофонов (таких как матрицы цифровых микрофонов) для обеспечения высококачественного ввода аудиоинформации для того, сделать возможным активируемое голосом управление различными операциями в системе. Отметим также, что может быть обеспечен вывод аудиоинформации из усилителя/кодера/декодера (462) в гнездо наушников. Хотя в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 4, чертеж показан с этими конкретными компонентами, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении.
В одном конкретном варианте реализации изобретения, цифровой кодер/декодер и усилитель аудиоинформации способны возбуждать гнездо стереонаушников, гнезда стерео микрофонов, внутреннюю матрицу микрофонов и стереогромкоговорителей. В различных вариантах осуществления изобретения, кодер/декодер может быть интегрирован в процессор цифровой обработки аудиосигналов или сопряжен через тракт передачи аудиоинформации высокой четкости с концентратором - контроллером (РСН) периферийного оборудования. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в дополнение к интегрированным стереогромкоговорителям, могут быть предусмотрены один или более басовых громкоговорителей, и это решение в отношении громкоговорителей может поддерживать DTS аудио.
В некоторых вариантах реализации изобретения, процессор (410) может получать электропитание от внешнего регулятора напряжения (VR - регулятора) и множественных внутренних регуляторов напряжения, которые интегрированы в кристалл процессора, именуемых как полностью интегрированные регуляторы напряжения (FIVR - регуляторы). Использование множественных полностью интегрированных регуляторов напряжения в процессоре делает возможным группирование компонентов в обособленные плоскости энергоснабжения таким образом, что электропитание регулируется и подается полностью интегрированным регулятором напряжения только тем этим компонентам в группе. В ходе управления режимом электропитания, когда процессор переведен в некоторое состояние низкого энергопотребления, некоторая данная плоскость энергоснабжения одного полностью интегрированного регулятора напряжения может быть выключена или полностью отключена от электропитания, в то время как другая плоскость энергоснабжения другого полностью интегрированного регулятора напряжения остается активной или получающей электропитание в полном объеме.
В одном варианте реализации изобретения, поддерживаемые плоскости энергоснабжения могут быть использованы в течение некоторых состояний "глубокой спячки" для того, чтобы подавать электропитание на штырьковые контакты ввода/вывода для некоторых сигналов ввода/вывода, таких как интерфейс между процессором и концентратором - контроллером периферийного оборудования, интерфейс с внешним регулятором напряжения и интерфейс с встроенным контроллером (435). Эта поддерживаемая плоскость энергоснабжения, также подает электропитание на тот однокристальный регулятор напряжения, который поддерживает расположенное на этой плате статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM) или другую кэш -память, в которой в течение "спящего" состояния сохраняется контекст процессора. Поддерживаемая плоскость энергоснабжения также используется для того, чтобы подавать электропитание на логические схемы "пробуждения" процессора, которые осуществляют мониторинг и обработку различных сигналов источника "пробуждения".
В ходе управления режимом электропитания, в то время как другие плоскости энергоснабжения выключаются или полностью отключаются от электропитания, когда процессор входит в некоторые состояния "глубокой спячки", электропитание поддерживаемой плоскости энергоснабжения остается включенным для поддержания вышеупомянутых компонентов. Однако, это может приводить к ненужному потреблению или рассеянию энергии в случае, когда эти компоненты не нужны. С этой целью, варианты реализации изобретения могут предусматривать "спящее" состояние подсоединенного ожидания для того, чтобы сохранять контекст процессора с использованием некоторой выделенной плоскости энергоснабжения. В одном варианте реализации изобретения, это "спящее" состояние подсоединенного ожидания способствует пробуждение процессора с использованием ресурсов концентратора - контроллера периферийного оборудования, который сам может находиться в одном корпусе с процессором. В одном варианте реализации изобретения, "спящее" состояние подсоединенного ожидания способствует поддержанию архитектурных функций процессора в концентраторе - контроллере периферийного оборудования до пробуждения процессора, это делает возможным выключение всех ненужных компонентов процессора, которые ранее оставались включенными в течение состояний "глубокой спячки", включая сюда выключение всех часов. В одном варианте реализации изобретения, концентратор - контроллер периферийного оборудования содержит счетчик меток времени (TSC - счетчик) и логические схемы "подсоединенного ожидания" для управления системой в течение состояния "подсоединенного ожидания". Интегрированный регулятор напряжения для поддерживаемой плоскости энергоснабжения может также находиться на концентраторе - контроллере периферийного оборудования.
В некотором варианте реализации изобретения, в течение состояния "подсоединенного ожидания", интегрированный регулятор напряжения может функционировать в качестве выделенной плоскости энергоснабжения, которая остается подключенной к электропитанию для того, чтобы поддерживать выделенную кэш -память, в которой сохраняется контекст процессора, такой как критически важные переменные состояния, при вхождении процессором в состояния "глубокой спячки" и состояние "подсоединенного ожидания". Это критическое состояние может включать в себя переменные состояния, связанные с архитектурным, микроархитектурным состоянием, состоянием отладки, и/или аналогичные переменные состояния, связанные с процессором.
Сигналы источника "пробуждения" во время состояния "подсоединенного ожидания" могут из встроенного контроллера (435) отправляться в концентратор - контроллер периферийного оборудования, а не в процессор, так что управлять обработкой данных при "пробуждении" вместо процессора может концентратор - контроллер периферийного оборудования. В дополнение к этому, в концентраторе - контроллере периферийного оборудования поддерживается счетчик меток времени, что способствует поддержанию архитектурных функций процессора. Хотя в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 4, чертеж показан с этими конкретными компонентами, объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении.
Управление электропитанием в процессоре может привести к повышенному энергосбережению. Например, электропитание может динамически распределяться между ядрами, индивидуальные ядра могут менять частоту/напряжение, и могут быть предусмотрены множественные глубокие состояния низкого энергопотребления, делающие возможным очень низкое потребление энергии. В дополнение к этому, сниженное потребление энергии может обеспечить динамическое управление ядрами или независимыми частями ядер за счет выключения электропитания компонентов, когда они не используются.
Некоторые варианты осуществления изобретения могут предусматривать специальную интегральную схему управления режимом электропитания (PMIC - схему) для управления электропитанием платформы. При использовании этого решения, система, когда она находится в некотором заданном состоянии ожидания, как, например, когда она находится в состоянии "подсоединенного ожидания", предусмотренного операционной системе Win8, может испытывать очень низкое (например, меньше чем на 5%) снижение заряда аккумуляторной батареи на протяженном промежутке времени (например, за 16 часов). В состоянии бездействия, предусмотренном операционной системой Win8, может быть реализовано время работы от аккумуляторной батареи, превышающее, например, 9 часов (например, при яркости в 150 нит). Что касается воспроизведения видеоинформации, то может быть реализовано большое время работы от аккумуляторной батареи, например, воспроизведение видеоинформации "full HD" (полной высокой четкости) может иметь место в течение, как минимум, 6 часов. Платформа в одном варианте осуществления изобретения может иметь энергетическую емкость составляющую, например, 35 ватт - часов (Вт х ч) для состояния Win8 CS ("Подсоединенного ожидания", предусмотренного операционной системой Windows 8) при использовании полупроводникового накопителя и (например) 40-44 ватт - часов для состояния Win8 CS при использовании конфигурации накопителя на жестких магнитных дисках с кэшем восстановления.
Один конкретный вариант осуществления изобретения может предусматривать поддержку номинальной мощности (TDP) по тепловому расчету центрального процессора, составляющую 15 ватт, при конфигурируемой TDP центрального процессора вплоть до расчетной точки TDP в приблизительно 25 ватт. Благодаря вышеописанным тепловым характеристикам платформа может включать в себя минимальное количество вентиляционных отверстий. В дополнение к этому, платформа не оказывает неблагоприятного воздействия на опору (в том смысле, никакой горячий воздух не выдувается на пользователя). В зависимости от материала шасси могут быть реализованы различные точки максимальной температуры. В одном варианте осуществления пластмассового шасси (по меньшей мере, имеющего крышку или часть - основание, выполненные из пластмассы), максимальная рабочая температура может составлять 52 градуса Цельсия (С). А для некоторого варианта осуществления металлического шасси максимальная рабочая температура может составлять 46°С.
В различных вариантах осуществления изобретения, модуль обеспечения безопасности, такой как ТРМ - модуль может быть интегрирован в процессор или может быть отдельным устройством, таким как устройство по ТРМ 2.0. В случае интегрированного модуля обеспечения безопасности, также именуемого как Технология доверия платформы (РТТ - технология), базовой системе ввода-вывода/программно-аппаратному обеспечению можно дать возможность проявлять некоторые свойства аппаратного для некоторых функций обеспечения безопасности, включающие в себя защищенные команды, защищенная самозагрузка, Intel Anti - Theft Technology (Технологии Intel для противодействия кражам), Intel Identity Protection Technology (Технологии Intel для защиты идентичности), Intel Trusted Execution Technology (TXT) (Технология Intel для наделенного доверием исполнения), и Intel Manageability Engine Technology (Технология Intel для машины управляемости) наряду с защищенными пользовательскими интерфейсами, такими как защищенная клавиатура и дисплей.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на ограниченное количество вариантов своей реализации, специалисты в данной области техники оценят его многочисленные модификации и изменения. Подразумевается, что прилагаемая формула изобретения охватывают все такие модификации и изменения, которые находятся в пределах истинной сущности и объема этого настоящего изобретения.
Обратимся теперь к Фиг. 5, на которой показана структурная схема компонентов, имеющихся во второй компьютерной системе, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 5, система (500) может включать в себя любое сочетание компонентов. Эти компоненты могут быть воплощены как интегральные схемы, их части, отдельные электронные устройства или другие модули, логические схемы, аппаратное обеспечение, программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение или их сочетание, расположенные в компьютерной системе, или как компоненты иным образом включенные в состав шасси этой компьютерной системы. Отметим также, что структурная схема, приведенная на Фиг. 5, предназначена для того, чтобы показать представление высокого уровня многих компонентов компьютерной системы. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения некоторые из показанных компонентов могут отсутствовать, могут присутствовать дополнительные компоненты и может иметь место другое размещение показанных компонентов.
Как видно на Фиг. 5, процессор (510), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя микропроцессор, многоядерный процессор, процессор с множеством потоков обработки, процессор со сверхнизким напряжением, встроенный процессор или другой известный процессорный элемент. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения, процессор (510) действует в качестве главного звена обработки данных системы (500). В качестве конкретного иллюстративного примера, процессор (510) может представлять собой любой из процессоров, описанных выше, которые поставляются корпорацией Intel Corporation, AMD, конструкцию на основе ARM, конструкцию на основе MIPS, Qualcomm, TI или других таких производителей. Некоторые подробности, касающиеся архитектуры и функционирования процессора (510) в одном варианте осуществления изобретения будут дополнительно рассмотрены ниже.
Процессор (510), в одном варианте реализации изобретения, поддерживает связь с системной памятью (551) и (552). В качестве иллюстративного примера, множественные тракты связи с памятью могут быть обеспечены посредством межсоединений (550а) и (550b) памяти. В качестве одного такого примера, каждое из запоминающих устройств (и межсоединения) могут иметь различную скорость, и могут управляемым образом получать электропитание, основываясь на некотором заданном целевом значении потребления энергии для LPDDR2 или следующего поколения стандарта LPDDR (Удвоенной скорости передачи данных при низком энергопотреблении). В качестве примеров, посредством этих запоминающих устройств, которые могут относиться к форм-фактору SDP (исполнение с единственным кристаллом), DDP (исполнение с двумя кристаллами) или QDP (исполнение с четырьмя кристаллами), и могут быть соединены с системной платой некоторым заданным образом, может обеспечиваться 2/4/8 гигабайтов (Гбайт) системной памяти.
Как видно на Фиг. 5, процессор (510) может сопрягаться с набором (515) микросхем через множественные интерфейсы, включающие в себя: прямой интерфейс мультимедиа (DMI - интерфейс) (512) и гибкий интерфейс отображения (FDI) (511). Хотя в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 5, чертеж показан с этими конкретными межсоединениями с набором (515) микросхем, в различных вариантах реализации изобретения соединение с набором микросхем может быть выполнено другими способами. В некоторых вариантах реализации изобретения, набор (515) микросхем может также именоваться как концентратор - контроллер (РСН) периферийного оборудования, поскольку он обеспечивает интерфейс с различными периферийными устройствами системы.
Для обеспечения постоянного хранения информации, такой как данные, приложения, одна или более операционных систем и так далее, с набором (515) микросхем через межсоединение (530) крепления последовательной усовершенствованной технологии (SATA - крепления) может соединиться полупроводниковый накопитель (SSD) (531). Хотя запоминающее устройство большой емкости показано как воплощенное посредством полупроводникового накопителя, в других вариантах реализации изобретения, оно может быть главным образом воплощено с использованием накопителя на жестких магнитных дисках при более низком объеме SSD - памяти, действующей в качестве SSD - кэша для того, чтобы сделать возможным энергонезависимое хранение состояния контекста и другой такой информации во время событий выключения электропитания, так чтобы при повторном инициировании работы системы могло произойти быстрое включение электропитания.
Также, как показано на Фиг. 5, с процессором (510) может быть сопряжено флэш-устройство (541), например, через последовательный интерфейс периферийного оборудования (SPI - интерфейс). Это флэш-устройство может обеспечивать энергонезависимое хранение системного программного обеспечения, включающего в себя базовое программное обеспечение ввода/вывода (BIOS), так же как и другие встроенные программы системы.
В системе (500) могут иметься различные устройства ввода/вывода(IO). В частности, в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 5, показан дисплей (521), который может представлять собой жидкокристаллический дисплей высокой четкости, сконфигурированный в пределах части - крышки шасси. Эта панель отображения может быть сопряжена с набором (515) посредством межсоединения (520) для низковольтных дифференциальных сигналов (LVDS - межсоединение). Хотя чертеж показан с этим конкретным типом межсоединения и дисплеем жидкокристаллического типа, следует понимать, что могут быть предусмотрены и другие типы дисплеев, такие как дисплей на светоизлучающих диодах или другой тип дисплеев, и другая организация межсоединения.
Как далее видно на чертеже, дополнительный видеоинтерфейс может быть через межсоединение (525) порта дисплея, которое сопрягается с адаптером (526) дисплея, который в некотором варианте реализации изобретения может представлять собой миниадаптер порта дисплея (miniDP) (526). В свою очередь, этот адаптер может обеспечивать межсоединение с внешним устройством вывода видеоинформации через, например, устройство (527) HDMI, которое в некотором варианте реализации изобретения может представлять собой плоский телевизионный дисплей различных типов, таких как плазменное устройство, устройство на основе светоизлучающих диодов, жидкокристаллическое отображающее устройство или тому подобное.
По-прежнему обращаясь к Фиг. 5, отметим, что поверх панели отображения может быть внешним образом расположен сенсорный экран (574), таким образом, что посредством взаимодействия пользователя с этим сенсорным экраном вводимые пользователем данные могут быть предоставлены системе для того, чтобы сделать возможными требуемые операции, например, в отношении отображения информации, осуществления доступа к информации и так далее. Сенсорный экран (574) может быть сопряжен с процессором (510) посредством межсоединения (570С) USB2 (Универсальной последовательной шины).
Также как видно на Фиг. 5, с набором (515) микросхем через межсоединение (545) с малым количеством выводов (LPC-межсоединение) могут сопрягаться различные периферийные устройства. В показанном варианте реализации изобретения, различные компоненты могут быть сопряжены через встроенный контроллер (551). Такие компоненты могут включать в себя клавиатуру (552) (например, сопряженную через интерфейс PS2). В некоторых вариантах реализации изобретения, сенсорная панель (553) может сопрягаться с набором (515) микросхем через межсоединение USB2 (Универсальной последовательной шины 2) и также сопрягаться со встроенным контроллером (551) через интерфейс PS2. В дополнение к этому, с набором (515) микросхем через это LPC-межсоединение (545) может также сопрягаться процессор обеспечения безопасности, такой как ТРМ (546).
Как далее видно на Фиг. 5, с LPC-межсоединением (545) может также сопрягаться модуль (547) последовательного ввода/вывода (SIO - модуль) для обеспечения передачи последовательно передаваемых данных. Другие межсоединения, которые могут сопрягаться с набором (515) микросхем в некотором данном варианте осуществления изобретения, могут включать в себя одно или более универсальных устройств ввода/вывода через межсоединение GPIO и одно или более устройств управления системой, которые могут сопрягаться посредством шины управления системой (SM - шиной).
Система (500) может поддерживать связь с внешними устройствами разнообразными способами, включая беспроводный способ. В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 5, имеется модуль (561) беспроводной связи может включать в себя одно или более радиоустройств, сконфигурированных для конкретного протокола беспроводной связи. В показанном варианте реализации изобретения, эти радиоустройства модуля (561) могут включать в себя средства беспроводной связи на малом расстоянии, включающие в себя звено WLAN (беспроводной локальной сети связи) и звено (552) Bluetooth. При использовании звена беспроводной локальной сети связи может быть реализована связь Wi-Fi™ в соответствии с заданным стандартом ШЕЕ 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике (США), в то время как посредством звена Bluetooth может осуществляться связь на малом расстоянии посредством протокола Bluetooth. Эти звенья могут поддерживать связь с набором микросхем (515) посредством протокола PCIe™ (Скоростного межсоединения периферийных компонентов) или протокола USB2 (Универсальной последовательной шины 2) по межсоединению (560). Конечно, фактическое физическое соединение между этими периферийными устройствами, которые могут быть сконфигурированы на одной или более расширительных плат, может быть осуществлено посредством NGFF - соединителей (соединителей Форм-фактора следующего поколения), расположенных на системной плате.
Для обеспечения ввода и вывода аудиоинформации, с набором (515) микросхем через межсоединение (535) для аудиоинформации высокой четкости может быть сопряжен кодер/декодер (536). Как видно на чертеже, кодер/декодер (536) может обеспечивать кодирование и декодирование аудиоинформации в обоих направлениях: ввода и вывода. Для целей вывода аудиоданных, которые декодированы в кодере/декодере (536), он может быть обеспечен как вывод данных через громкоговорители (537). В свою очередь, поступающая аудиоинформация может быть принята через матрицу (538) микрофонов, которая в свою очередь может также сопрягаться с кодером/декодером (536).
Для обеспечения ввода и вывода видеоданных, которые как было сказано выше, могут представлять собой неподвижные или видео - изображения, модуль (581) стереофотокамеры может быть сопряжен через межсоединения (580) для низковольтных дифференциальных сигналов (LVDS - межсоединение) со стереоплатой (566), которая в свою очередь может сопрягаться с набором (515) микросхем через межсоединение (565) PCIe™ (Скоростное межсоединение периферийных компонентов). Конечно, в других вариантах реализации изобретения могут иметь место другие способы организации межсоединений. Модуль (581) фотокамеры может включать в себя множественные устройства ввода изображений для обеспечения стереоэффекта и может быть воплощен посредством одной или более фотокамер, сконфигурированных в пределах части - крышки системы и которые, в некоторых вариантах реализации изобретения, могут представлять собой камеры на 2,0-8,0 мегапикселей.
Для обеспечения усовершенствованных операций жеста и аутентификации, может быть предусмотрен модуль (571) отслеживания направления взгляда глаз. Как видно на чертеже, этот модуль может сопрягаться с набором (515) микросхем через межсоединение (570 а), которое, в некотором варианте реализации изобретения, может представлять собой USB2 (Универсальную последовательную шину 2) для межсоединения. Модуль (571) отслеживания направления взгляда глаз может использоваться для отслеживания перемещений глаза пользователя, которые могут быть использованы для целей ввода жеста, чтобы, таким образом, обеспечить динамическое отображение для пользователя. Информация от этого модуля может также использоваться для целей управления режимом электропитания для снижения потребления энергии тогда, когда пользователь не взаимодействует с системой.
Дополнительная информация жестов может быть принята через датчик (573) руки, который может сопрягаться с микроконтроллером (572), который в свою очередь сопрягается с набором (515) микросхем через межсоединение (570b), которое, в некотором варианте реализации изобретения, может представлять собой межсоединение USB2 (Универсальной последовательной шины 2). В показанном варианте реализации изобретения, микроконтроллер (572) может представлять собой микроконтроллер на основе 8051, предназначенный для приема информации о руках, принятой через датчик (573) руки. Эта информация жеста может аналогичным образом использоваться системой для выполнения различных операций в ответ на жесты пользователя.
Как далее показано на чертеже, с микроконтроллером (572) через одно или более межсоединений (590) GPIO могут сопрягаться один или более светоизлучающих диодов (591) уведомления.
Для обеспечения межсоединения с различными периферийными устройствами, могут быть предусмотрены множественные внешние порты (576) USB (Универсальной последовательной шины), которые могут предоставить пользователю возможность, посредством физического межсоединения, подсоединять разнообразные внешние устройства, такие как запоминающие устройства, устройства хранения данных, устройства воспроизведения, устройства ввода изображений и так далее, для сопряжения их с набором (515) микросхем через межсоединение (575), которое в некотором варианте реализации изобретения может представлять собой межсоединение USB3 (Универсальной последовательной шины 3). Несмотря на то, что показано на этом представлении высокого уровня в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 5, следует понимать, что в других вариантах реализации изобретения система может включать в себя много других альтернатив и вариантов выбора.
Фиг. 6 представляет собой структурную схему приводимой в качестве примера компьютерной системы, сформированной с процессором, который включает в себя исполняющие звенья для исполнения команды в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения. Система (600) включает в себя компонент, такой как процессор (602), для использования исполняющих звеньев, включающих в себя логику для выполнения алгоритмов для обработке данных, в соответствии с настоящим изобретение, такой как в описанном здесь варианте реализации изобретения. Система (600) является представителем систем обработки данных, основанных на микропроцессорах Pentium III, Pentium 4, Intel Xeon, Itanium, и/или Intel XScale, поставляемых корпорацией Intel Corporation, Сайта Клара, штат Калифорния, хотя могут также использоваться другие системы (включающие в себя персональные компьютеры, имеющие другие микропроцессоры, инженерные рабочие станции, телевизионные абонентские приставки и тому подобное). В одном варианте реализации изобретения, приводимая в качестве примера система (600) может исполнять версию операционной системы WINDOWS, поставляемой корпорацией Microsoft Corporation, г. Редмонд, Вашингтон, хотя могут также использоваться и другие операционные системы (например, UNLX и Linux), встроенное программное обеспечение и/или графические пользовательские интерфейсы. Таким образом, варианты реализации настоящего изобретения не ограничены никаким конкретным сочетанием схем аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
Варианты реализации изобретения не ограничены компьютерными системами. Альтернативные варианты реализации настоящего изобретения могут быть использованы в других устройствах, таких как карманные устройства, и встроенных вариантах применения. Некоторые примеры карманных устройств включают в себя сотовые телефоны, устройства связи по Интернет-протоколу, цифровые фотокамеры, персональные цифровые секретари (PDA) и карманные персональные компьютеры. Встроенные варианты применения могут включать в себя микроконтроллер, процессор цифровой обработки сигналов (DSP - процессор), однокристальную систему, сетевые компьютеры (NetPC (сетевые персональные компьютеры)), телевизионные абонентские приставки, сетевые концентраторы, коммутаторы глобальной сети (WAN) или любую другую систему, которая может выполнять одну или более команд в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом реализации изобретения.
Фиг. 6 представляет собой структурную схему компьютерной системы (600) сформированный с процессором (602), который включает в себя одно или более исполняющих звеньев (608) для того, чтобы выполнять алгоритм для выполнения, по меньшей мере, одной команды в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения. Один вариант реализации изобретения может быть описан в контексте однопроцессорного настольного компьютера или системы сервера, но альтернативные варианты реализации изобретения могут быть включены в состав многопроцессорной системы. Система (600) представляет собой пример архитектуры системы ′концентратор′. Компьютерная система (600) включает в себя процессор (602) для обработки сигналов данных. Процессор (602) может представлять собой микропроцессор компьютера со сложным набором команд (CISC - микропроцессор), микропроцессор для вычисления с сокращенным набором команд (RISC - микропроцессор), микропроцессор с командными словами сверхбольшой длины (VLIW - микропроцессор), процессор, воплощающий комбинацию наборов команд или любое другое процессорное устройство, такое как, например, процессор цифровой обработки сигналов. Процессор (602) сопряжен с процессорной шиной (610), которая может передавать сигналы данных между процессором (602) и другими компонентами в системе (600). Элементы системы (600) выполняют свои традиционные функции, которые хорошо известны специалистам, знакомым с этой областью техники.
В одном варианте реализации изобретения, процессор (602) включает в себя внутреннюю кэш - память (604) уровня 1 (L1). В зависимости от архитектуры, процессор (602) может иметь единственный внутренний кэш или множественные уровни внутреннего кэша. В качестве альтернативы, в другом варианте реализации изобретения, кэш - память может находиться вне процессора (602). Другие варианты реализации изобретения могут также включать в себя сочетание как внутренних, так и внешних кэшей в зависимости от конкретного варианта осуществления изобретения и потребностей. Регистровый файл (606) может сохранять различные типы данных в различных регистрах, включающих в себя целочисленные регистры, регистры с плавающей запятой, регистры состояния и регистр указателя команды.
В процессоре (602) также находится исполняющее звено (608), включающее в себя логику для выполнения целочисленных операций и операций с плавающей запятой. Процессор (602) также включает в себя постоянное запоминающее устройство для микрокода (ucode), которое хранит микрокод для некоторых макрокоманд. Для одного варианта реализации изобретения, исполняющее звено (608) включает в себя логику для обработки упакованного набора команд (609). Благодаря включению упакованного набора команд (609) в набор команд универсального процессора (602), наряду со связанными с ним схемами для исполнения этих команд, операции, используемые многими мультимедийными приложениями, могут быть выполнены с использованием упакованных данных в универсальном процессоре (602). Таким образом, многие мультимедийные приложения могут быть ускорены и исполнены более эффективно с использованием для выполнения операций над упакованными данными полной ширины шины данных в процессоре. Это может устранить необходимость передавать более мелкие порции данных по шине данных в процессоре для выполнения одной или более операций, по одному элементу данных единовременно.
Альтернативные варианты реализации исполняющего звена (608) могут также использоваться в микроконтроллерах, встроенных процессорах, графических устройствах, процессорах цифровой обработки сигналов и других типах логических схем. Система (600) включает в себя память (620). Память (620) может представлять собой динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM - устройство), статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM - устройство), устройство с флэш-памятью или другое запоминающее устройство. Память (620) может хранить команды и/или данные, представленные сигналами данных, которые могут быть исполнены процессором (602).
С процессорной шиной (610) и памятью (620) сопряжена логическая интегральная схема (616) системы. Логическая интегральная схема (616) системы в проиллюстрированном варианте реализации изобретения представляет собой концентратор - контроллер памяти (МСН). Процессор (602) может поддерживать связь с концентратором - контроллером (616) памяти через процессорную шину (610). Концентратор - контроллер (616) памяти обеспечивает имеющий высокую пропускную способность тракт (618) передачи данных к памяти (620) для хранения команд и данных и для хранения графических команд, данных и текстур. Концентратор - контроллер (616) памяти должен направлять сигналы данных между процессором (602), памятью (620) и другими компонентами в системе (600) и служить мостом для сигналов данных между процессорной шиной (610), памятью (620), и вводом/выводом системы. В некоторых вариантах реализации изобретения, логическая интегральная схема (616) системы может предусматривать графический порт для сопряжения с графическим контроллером (612). Концентратор - контроллер (616) памяти сопряжен с памятью (620) посредством интерфейса (618) памяти. Графическая карта (612) сопрягается с концентратором - контроллером (616) памяти посредством межсоединения (614) Ускоренного графического порта (AGP - порта).
Для сопряжения концентратора - контроллера (616) памяти с концентратором - контроллером (630) ввода/вывода (ICH) система (600) использует специализированную интерфейсную шину (622) концентратора. Концентратор - контроллер (630) ввода/вывода обеспечивает прямые соединения с некоторыми устройствами ввода/вывода через локальную шину ввода/вывода данных. Эта локальная шина ввода/вывода данных представляет собой высокоскоростную шину ввода/вывода данных, предназначенную для соединения периферийного оборудования с памятью (620), набором микросхем и процессором (602). Некоторые примеры представляют собой аудиоконтроллер (1536), программно-аппаратный концентратор (628) (систему BIOS (базовую систему ввода - вывода) флэш-памяти), приемопередатчик (626) беспроводной связи, запоминающее устройство (624) для данных, унаследованный контроллер (610) ввода/вывода, содержащий интерфейсы (642) пользовательского ввода и клавиатуры, последовательный порт (638) расширения, такой как Универсальная последовательная шина (USB), и сетевой контроллер (634). Запоминающее устройство (624) для данных может содержать накопитель на жестких магнитных дисках, накопитель на гибких магнитных дисках, устройство CD - ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт - диске), устройство с флэш-памятью или другое запоминающее устройство большой емкости.
Для другого варианта реализации системы, команда в соответствии с одним вариантом реализации изобретения может использоваться с однокристальной системой. Один вариант реализации однокристальной системы включает процессор и память. Память для одной такой системы представляет собой флэш-память. Флэш-память может быть расположена в том же самом кристалле, что и процессор и другие компоненты системы. В дополнение к этому, во однокристальной системе также могут быть расположены другие логические блоки, такие как контроллер памяти или графический контроллер.
Фиг. 7 представляет собой структурную схему одноядерного процессора и многоядерного процессора (700) с интегрированными контроллером памяти и графическими средствами в соответствии с вариантами реализации изобретения. Прямоугольники, очерченные на Фиг. 7 сплошной линией, иллюстрируют процессор (700) с единственным ядром (702А), системного агента (710), набор из одного или более звеньев шинного контроллера (716), в то время как необязательное добавление прямоугольников, очерченных пунктирной линией, иллюстрирует альтернативный процессор (700) с множественными ядрами (702А-N), набор из одного или более звеньев интегрированного контроллера памяти (714) в звене (710) системного агента и интегрированных логических схем (708) графики.
Иерархия памяти включает в себя один или более уровней звеньев (704А - 704N) кэша в пределах ядер, набор из одного или более совместно используемых звеньев (706) кэша и внешнюю память (не показанную на чертеже) сопряженную с набором звеньев (714) интегрированного контроллера памяти. Набор совместно используемых звеньев (706) кэша может включать в себя один или более кэшей среднего уровня, таких как уровня 2 (L 2), уровня 3 (L 3), уровня 4 (L 4) или других уровней кэша, кэш последнего уровень (LLC - кэш) и/или их сочетание. Хотя в одном варианте реализации изобретения межсоединение интегрированных логических схем (708) графики, набора совместно используемых звеньев (706) кэша и звена (710) системного агента осуществляет звено (712) межсоединения, основанного на кольце, в альтернативных вариантах реализации изобретения может использоваться любое количество хорошо известных технологий для межсоединения таких звеньев.
В некоторых вариантах реализации изобретения, одно или более ядер (702А-N) способны к многопоточной обработке данных.
Системный агент (710) включает в себя те компоненты, которые координируют и управляют ядрами (702А-N). Звено (710) системного агента может включать в себя, например, звено управления электропитанием (PCU - звено) и звено отображения. Звено управления электропитанием может представлять собой или включать в себя логику и компоненты, необходимые для регулирования состояние электропитания ядер (702А-N) и интегрированных логических схем (708) графики. Звено отображения предназначено для приведения в действие одного или более подсоединенных внешним образом дисплеев.
Ядра (702А-N) могут быть однородными или неоднородными в том, что касается их архитектуры и/или набора команд. Например, некоторые из ядер (702А-N) могут быть без переупорядочивания последовательности команд, в то время как другие с переупорядочиванием последовательности команд. В качестве другого примера, два или более из ядер (702А-N) могут быть способны исполнять один и тот же набор команд, в то время как другие могут быть способны исполнять только подмножество этого набора команд или другой набор команд.
Процессор может представлять собой универсальный процессор, такой как процессор Intel Core™ i3, Intel Core™ i5, Intel Core™ i7, Intel Core™2 Duo и Intel Core™2 Quad, Intel Xeon, Itanium или Intel XScale, которые поставляются корпорации Intel Corporation, Санта-Клара, штат Калифорния (США). В качестве альтернативы, процессор может быть от другой компании, такой как ARM Holdings, Ltd, MIPS и так далее. Процессор может представлять собой процессор специального назначения, такой как, например, сетевой процессор или процессором передачи данных, машина сжатия данных, графический процессор, сопроцессор, встроенный процессор или тому подобное. Процессор может быть воплощен на одном или более кристаллах. Процессор (700) может быть частью одной или более подложек и/или может быть реализован на одной или более подложках с использованием любой из ряда технологий обработки, таких как, например, BiCMOS (Биполярная комплементарная структура "металл - оксид - полупроводник"), CMOS (комплементарная структура "металл - оксид - полупроводник") или NMOS (n-канальная структура "металл - оксид - полупроводник").
Обратимся теперь к Фиг. 8, на которой показана структурная схема второй системы (800) в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 8, многопроцессорная система (1600) представляет собой систему с двухточечными межсоединениями, и включает в себя первый процессор (870) и второй процессор (880), сопряженные через двухточечное межсоединение (850). Каждый из процессоров: (870) и (880) может представлять собой некоторую версию процессора (700).
Хотя на чертеже система показана только с двумя процессорами: (870), (880), следует понимать, что объем настоящего изобретения этим не ограничен. В других вариантах реализации изобретения, в данном процессоре могут присутствовать один или более дополнительных процессоров.
Процессоры (870) и (880) показаны включающими в себя, соответственно, звенья (872) и (882) интегрированных контроллеров памяти. Процессор (870) также включает в себя, как часть его звеньев - шинных контроллеров, двухточечные (Р-Р) интерфейсы (876) и (878); аналогичным образом, второй процессор (880) включает в себя интерфейсы (Р-Р) (886) и (888). Процессоры (870), (880) могут обмениваться информацией через двухточечный (Р-Р) интерфейс (850) с использованием схем (878), (888) интерфейса (Р-Р). Как показано на Фиг. 8, Интегрированные контроллеры (872 и 882) памяти сопрягают процессоры с соответствующими запоминающими устройствами, а именно, памятью (832) и памятью (834), которые могут являться частями основной памяти, локально закрепленными за соответствующими процессорами.
Процессоры (870), (880) могут каждый обмениваться информацией с набором (890) микросхем через индивидуальные двухточечные интерфейсы (852), (854), использующие схемы (876), (894), (886), (898) двухточечных интерфейсов. Набор (890) микросхем может также обмениваться информацией с высокопроизводительной графической схемой (838) через схему (892) интерфейса по высокопроизводительному межсоединению (839) для графических устройств.
В состав любого из процессоров или вне обоих процессоров может быть введен совместно используемый кэш (не показанный на чертеже); к тому же соединенный с процессорами через двухточечное межсоединение, таким образом, что информация локального кэша любого или обоих процессоров может быть сохранена в этом совместно используемом кэше, если процессор переведен в режим низкого энергопотребления.
Набор (890) микросхем может быть сопряжен с первой шиной (816) через интерфейс (896). В одном варианте реализации изобретения, первая шина (816) может представлять собой шину Межсоединения периферийных компонентов (шину (PCI)), или шину, такую как шина PCI Express (Скоростного Межсоединения периферийных компонентов) или другая шина межсоединения ввода/вывода третьего поколения, хотя объем настоящего изобретения этим не ограничен.
Как показано на Фиг. 8, с первой шиной (816) могут быть сопряжены разнообразные устройства (814) ввода/вывода, наряду с мостом (818) между шинами, который сопрягает первую шину (816) со второй шиной (820). В одном варианте реализации изобретения, вторая шина (820) может представлять собой шину с малым количеством выводов (LPC - шину). Со второй шиной (820) могут быть сопряжены разнообразные устройства, включающие в себя, например, клавиатуру и/или "мышь" (822), устройства (827) связи и запоминающее устройство (828), такое как дисковод или другое запоминающее устройство большой емкости, которое, в одном варианте реализации изобретения, может включать в себя команды/код и данные (830). Кроме того, со второй шиной (820) может быть сопряжено устройство (824) ввода/вывода звука. Отметим, что возможны и другие архитектуры. Например, вместо двухточечной архитектуры, показанной на Фиг. 8, система может воплощать в себе многоотводную шину или другую такую архитектуру.
Обратимся теперь к Фиг. 9, на которой показана структурная схема Однокристальной системы (SoC) (900), соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Кроме того, отметим, что прямоугольники, очерченные пунктирной линией, представляют собой необязательные признаки на более совершенных Внутрикрикристальных системах. На Фиг. 9, звено (звенья) (902) межсоединений сопряжено с: прикладным процессором (910), который включает в себя набор из одного или более ядер (902А-N) и звено (звенья) (906) совместно используемого кэша; звеном (910) системного агента; звеном (звеньями) шинного контроллера (916); звеном (звеньями) (914) интегрированного контроллера памяти; набором из одного или более медиапроцессоров (920), которые могут включать в себя интегрированные логические схемы (908) графики, процессор (924) изображений для обеспечения функциональных возможностей фотокамеры для съемки неподвижных и/или видеоизображений, процессор (926) аудиоинформации для обеспечения аппаратного ускорения обработки аудиоинформации, и видеопроцессор (928) для обеспечения ускорения кодирования/декодирования видеоинформации; звеном (930) статического оперативного запоминающего устройства (звеном SRAM); звеном (932) прямого доступа к памяти (звеном DMA); и звеном (940) отображения для сопряжения с одним или более внешних дисплеев.
Один или более аспектов, по меньшей мере, одного варианта реализации изобретения могут быть осуществлены посредством представительных данных, хранимых на машиночитаемом носителе информации, который представляет различную логику внутри процессора, который при считывании его машиной заставляет машину создавать логику для выполнения описанных здесь технологий. Такие представления, известные как "IP - ядра" могут храниться на материальном, машиночитаемом носителе информации ("ленте") и поставляются различным клиентам или на производственные установки для загрузки в производственные машины, которые фактически создают эту логику или процессор. Например, IP ядра, такие как семейство процессоров Cortex™, разработанных в ARM Holdings, Ltd., и ЕР - ядра Loongson, разработанные Институтом вычислительной техники (ICT) Китайской Академии Наук могут быть лицензированы или проданы различным клиентам или лицензиатам, таким как Texas Instruments, Qualcomm, Apple или Samsung, и воплощены в процессорах, производимых этими клиентами или лицензиатами.
Фигуры 6-8 представляют собой приводимые в качестве примера системы, подходящие для включения в их состав процессора (700), в то время как Фиг. 9 представляет собой приводимую в качестве примера Внутрикраистальную систему (SoC), которая может включать в себя одно или более ядер (702). Также подходящими являются и другие конструкции и конфигурации систем, известные в данной области техники для переносных компьютеров, настольных компьютеров, карманных персональных компьютеров, персональных цифровых секретарей, инженерных рабочих станций, серверов, сетевых устройств, сетевых концентраторов, коммутаторов, встроенных процессоров, процессоров цифровой обработки сигналов (DSP - процессоров), графических устройств, игровых видеоустройств, телевизионных абонентских приставок, микроконтроллеров, сотовых телефонов, портативных универсальных проигрывателей, ручных устройств и разнообразных других электронных устройств. В общем, обычно подходящим является огромное разнообразие систем или электронных устройств, в состав которых может быть введен процессор и/или другая исполняющая логики, которая раскрыта в данном описании.
На Фиг. 10 проиллюстрирован процессор, содержащий центральный процессор (CPU) и графический процессор (GPU), которые могут выполнять, по меньшей мере, одну команду, соответствующую одному варианту реализации изобретения. В одном варианте реализации изобретения, команда на выполнение операций, соответствующих, по меньшей мере, одному варианту реализации изобретения, могла бы выполняться центральным процессором. В другом варианте реализации изобретения, эта команда могла бы выполняться графическим процессором. В еще одном другом варианте реализации изобретения, эта команда могла бы выполняться посредством сочетания операций, выполняемых графическим процессором и центральным процессором. Например, в одном варианте реализации изобретения, команда, соответствующая одному варианту реализации изобретения, может быть принята и декодирована для исполнения на графическом процессоре. Однако, одна или более операций в пределах декодированной команды могут быть выполнены центральным процессором, а результат возвращен в графический процессор для окончательного изъятия команды. Наоборот, в некоторых вариантах реализации изобретения, центральный процессор может действовать в качестве основного процессора, а графический процессор - в качестве сопроцессора.
В некоторых вариантах реализации изобретения, команды, для которых выгодны высокопараллельные процессоры с высокой пропускной способностью, могут выполняться графическим процессором, в то время как команды, для которых выгодны те рабочие характеристики процессоров, которые выигрывают от глубоко конвейерной архитектуры, могут выполняться центральным процессором. Например, графические, научные приложения, финансовые приложения и другие рабочие задания с параллельными вычислениями могут извлечь выгоду из рабочих характеристик графического процессора и исполняться соответствующим образом, тогда как приложения с более последовательными вычислениями, такие как ядро операционной системы или прикладной код могут лучше подходить для центрального процессора.
На Фиг. 10, процессор (1000) включает в себя центральный процессор (1005), графический процессор (1010), процессор (1015) изображений, видеопроцессор (1020), контроллер (1025) USB (Универсальной последовательной шины), контроллер (1030) UART (Универсального асинхронного приемопередатчика), контроллер (1035) SPI/SDIO (Последовательного интерфейса периферийного оборудования/Ввода/вывода последовательно передаваемых данных), устройство (1040) отображения, контроллер (1045) интерфейса памяти, контроллер (1050) MIPI, контроллер (1055) флэш-памяти, контроллер (1060) двойной скорости передачи данных (DDR), машина (1065) обеспечения безопасности и контроллер (1070) I2S/I2C. В состав процессора, показанного на Фиг. 10, могут быть включены другая логика и схемы, в том числе большее количество центральных процессоров или графических процессоров, и другие контроллеры интерфейса периферийного оборудования.
Один или более аспектов, по меньшей мере, одного варианта реализации изобретения могут быть осуществлены посредством представительных данных, хранимых на машиночитаемом носителе информации, который представляет различную логику внутри процессора, который при считывании его машиной заставляет машину создавать логику для выполнения описанных здесь технологий. Такие представления, известные как "IP - ядра" могут храниться на материальном, машиночитаемом носителе информации ("ленте") и поставляются различным клиентам или на производственные установки для загрузки в производственные машины, которые фактически создают эту логику или процессор. Например, IP ядра, такие как семейство процессоров Cortex™, разработанных в ARM Holdings, Ltd., и IP - ядра Loongson, разработанные Институтом вычислительной техники (ICT) Китайской Академии Наук могут быть лицензированы или проданы различным клиентам или лицензиатам, таким как Texas Instruments, Qualcomm, Apple или Samsung, и воплощены в процессорах, производимых этими клиентами или лицензиатами.
Обратимся к Фиг. 11, на которой проиллюстрирован вариант реализации процессора, включающего в себя множественные ядра. Процессор (1100) включает в себя любой процессор или процессорное устройство, такое как микропроцессор, встроенный процессор, процессор цифровой обработки сигналов (DSP - процессор), сетевой процессор, портативный процессор, прикладной процессор, сопроцессор, Однокристальную систему (SOC - систему) или другое устройство для исполнения кода. Процессор (1100), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя, по меньшей мере, два ядра: ядро (1101) и (1102), которые могут включать в себя асимметричные ядра или симметричные ядра (проиллюстрированный вариант реализации изобретения). Однако процессор (1100) может включать в себя любое количество процессорных элементов, которые могут быть симметричными или асимметричными.
В одном варианте реализации изобретения, термин "процессорный элемент" относится к аппаратным средствам или логике для поддержания программного потока обработки. Примеры аппаратных процессорных элементов включают в себя: звено потока обработки, слот потока обработки, поток обработки, звено процесса, контекст, контекстное звено, логический процессор, аппаратный поток обработки, ядро и/или любой другой элемент, который способен поддерживать состояние для процессора, такое как состояние исполнения или архитектурное состояние. Другими словами, термин "процессорный элемент", в одном варианте реализации изобретения, относится к любым аппаратным средствам, способным быть независимо связанными с кодом, таким как программный поток обработки, операционная система, приложение или другой код. Термин "физический процессор" обычно относится к интегральной схеме, которая потенциально включает в себя любое количество других процессорных элементов, таких как ядра или аппаратные потоки обработки.
Термин "ядро" часто относится к логике, расположенной на интегральной схеме, способной к поддержанию независимого архитектурного состояния, при этом каждое независимо поддерживаемое архитектурное состояние связано с, по меньшей мере, некоторыми выделенными исполняющими ресурсами. В отличие от ядер, термин "аппаратный поток обработки" обычно относится к любой логике, расположенной на интегральной схеме, способной к поддержанию независимого архитектурного состояния, при этом независимо поддерживаемое архитектурное состояние совместно с другими пользуется доступом к исполняющим ресурсам. Как можно заметить, когда некоторые ресурсы находятся в совместном пользовании, а другие выделены некоторому архитектурному состоянию, линия между терминологией: "аппаратный поток обработки" и "ядро" перекрывается. Все же часто ядро и аппаратный поток обработки рассматриваются операционной системой как индивидуальные логические процессоры, при этом операционная система способна индивидуально планировать операции на каждом логическом процессоре.
Физический процессор (1100), как проиллюстрировано на Фиг. 11, включает в себя два ядра: ядро (1101) и (1102). Здесь, ядро (1101) и (1102) считаются симметричными ядрами, то есть ядрами с одними и теми же конфигурациями, функциональными звеньями и/или логикой. В другом варианте реализации изобретения, ядро (1101) включает в себя процессорное ядро с переупорядочением последовательности команд, в то время как ядро (1102) включает в себя процессорное ядро без переупорядочивания последовательности команд. Однако ядра (1101) и (1102) могут быть выбраны индивидуально из любого типа ядра, такого как собственное ядро, программно управляемое ядро, ядро, приспособленное к исполнению собственной архитектуры набора команд (ISA - архитектуры), ядро, приспособленное к исполнению оттранслированной Архитектуры набора команд (ISA - архитектуры), ядро совместной разработки или другое известное ядро. Все же для продолжения обсуждения отметим, что ниже более подробно описаны функциональные звенья, проиллюстрированные в ядре (1101), поскольку звенья в ядре (1202) работают аналогичным образом.
Как изображено на чертеже, ядро (1101) включает в себя два аппаратных потока (1101а) и (1101b) обработки, которые могут также упоминаться как слоты (1101а) и (1101b) аппаратных потоков обработки. Следовательно, программные объекты, такие как операционная система, в одном варианте реализации изобретения, потенциально рассматривают процессор (1100) как четыре отдельных процессора, то есть, четыре логических процессора или процессорных элементов, способных одновременно исполнять четыре программных потока обработки. Как упоминалось выше, первый поток обработки связан с регистрами (1101а) состояний архитектуры, второй поток обработки связан с регистрами (1101b) состояний архитектуры, третий поток обработки может быть связан с регистрами (1102а) состояний архитектуры, а четвертый поток обработки может быть связан с регистрами (1102b) состояний архитектуры. Здесь, как было описано выше, каждый из регистров (1101а, 1101b, 1102а и 1102b) состояний архитектуры может упоминаться как процессорные элементы, слоты потока обработки или звенья потока обработки. Как проиллюстрировано на чертеже, регистры (1101а) состояний архитектуры дублированы в регистрах (1101b) состояний архитектуры, так что индивидуальные состояния/контексты архитектуры способны быть сохраненными для логического процессора (1101а) и логического процессора (1101b). В ядре (1101), другие меньшие ресурсы, такие как указатели команд и переименовывающая логика в распределяющем и переименовывающем блоке (1130), могут также быть дублированы для потоков (1101а) и (1101b) обработки. Некоторые ресурсы, такие как переупорядочивающие буфера в звене (1135) переупорядочивания/изъятия, ELTB (1220), буфера загрузки/сохранения и очереди могут находиться в совместном использовании посредством разделения. Другие ресурсы, такие как универсальные внутренние регистры, базовый регистр (базовые регистры) таблиц страниц, низкоуровневый кэш данных и буфер (D - TLB) (1115) преобразования данных, исполняющее звено (звенья) (1140) и части звена (1235) переупорядочения последовательности команд потенциально полностью находятся в совместном использовании.
Процессор (1100) часто включает в себя другие ресурсы, которые могут полностью находиться в совместном использовании, находиться в совместном использовании посредством разделения или быть выделенными процессорными элементами или процессорным элементам. На Фиг. 11 проиллюстрирован вариант реализации процессора, приводимого просто в качестве примера, с иллюстративными логическими звеньями/ресурсами процессора. Отметим, что процессор может включать в себя, или не включать в себя, любое из этих функциональных звеньев, так же как включить в себя любые другие известные функциональные звенья, логику или программно-аппаратные средства, не изображенные на чертеже. Как проиллюстрировано на чертеже, ядро (1101) включает в себя упрощенное репрезентативное процессорное ядро с переупорядочением последовательности команд (ООО - ядро). Но в других вариантах реализации изобретения может быть использован процессор без переупорядочения последовательности команд. ООО - ядро включает в себя буфер (1120) меток перехода, предназначенный для предсказывания ветвей, которые будут исполняться/браться, и буфер (I - TLB) (1120) трансляции команд, предназначенный для сохранения записей трансляции адресов для команд.
Кроме того, ядро (1101) включает в себя, декодирующий модуль (1125), сопряженный со звеном (1120) выборки, для декодирования выбранных элементов. Логика выборки, в одном варианте реализации изобретения, включает в себя индивидуальные контроллеры последовательности, связанные, соответственно, со слотами (1101а), (1101b) потока обработки. Обычно ядро (1101) связано с первой ISA - архитектурой, которая определяет/указывает команды, исполняемые на процессоре (1100). Часто команды в машинном коде, которые являются частью первой ISA - архитектуры, включают в себя часть команды (именуемую как код операции), которая ссылается/указывает на команду или операцию, подлежащую выполнению. Декодирующая логика (1125) включает в себя электрические схемы, которые распознают эти команды по их кодам операции и передают декодированные команды дальше на конвейер для обработки, которая определена первой ISA - архитектурой. Например, как более подробно обсуждается ниже, декодеры (1125), в одном варианте реализации изобретения, включают в себя логику, спроектированную или приспособленную для того, чтобы распознавать конкретные команды, такие как транзакционная команда. В результате распознавания декодерами (1125), архитектура или ядро (1101) предпринимает конкретные, предварительно определенные действия для выполнения задач, связанных с соответствующей командой. Важно отметить, что любая из задач, блоков, операций и способов, описанных здесь, может быть выполнена в ответ на единственную или множественные команды; некоторые из которых могут быть новыми или старыми командами.
В одном примере, распределяющий и переименовывающий блок (1130) включает в себя распределитель для резервирования ресурсов, такой как регистровые файлы для хранения результатов обработки команд. Однако, потоки (1101а) и (1101b) обработки потенциально способны к исполнению с переупорядочением последовательности команд, при котором распределяющий и переименовывающий блок (1130) также резервирует другие ресурсы, такие как переупорядочивающие буфера для отслеживания результатов команд. Звено (1130) может также включать в себя переименователь регистров для того, чтобы переименовывать регистры ссылок на программы/команды в другие регистры, внутренние по отношению к процессору (1100). Звено (1135) переупорядочивания/изъятия включает в себя компоненты, такие как переупорядочивающие буфера, упомянутые выше, буфера загрузки и буфера хранения, для поддержки исполнения с переупорядочением последовательности команд, а после этого изъятие по порядку команд, исполненных с переупорядочением их последовательности.
Блок (1140) планировщика и исполняющего звена (исполняющих звеньев), в одном варианте реализации изобретения, включает в себя звено планировщика для того, чтобы распланировать команды/операцию по исполняющим звеньям. Например, команда с плавающей точкой планируется порту исполняющего звена, которое имеет доступное звено исполнения вычислений с плавающей запятой. Для сохранения информационных результатов обработки команд в состав этого блока также включены регистровые файлы, связанные с исполняющими звеньями. Приводимые в качестве примера исполняющие звенья включают в себя звено исполнения вычислений с плавающей запятой, звено исполнения целочисленных вычислений, звено исполнения перехода, звено исполнения загрузки, звено исполнения сохранения и другие известные исполняющие звенья.
С исполняющим звеном (исполняющими звеньями) (1140) сопряжены низкоуровневый кэш данных и буфер (D - TLB) (1150) преобразования данных. Кэш данных предназначен для сохранения недавно использованных/подвергшихся операциям элементов, таких как данные - операнды, которые потенциально сохраняются в состояниях когерентности памяти. Буфер D - TLB предназначен для сохранения недавних преобразований виртуальных/линейных адресов в физические адреса. В качестве конкретного примера, процессор может включать в себя структуру таблицы страниц для разделения физической памяти на множество виртуальных страниц.
Здесь, ядра (1101) и (1102) совместно осуществляют доступ к кэшу более высокого уровня или более удаленному кэшу (1110), который представляет собой кэш недавно выбранных элементов. Отметим, что термины "более высокий уровень" или "более удаленный" относятся к повышению уровней или большему удалению кэша от исполняющего звена (исполняющих звеньев). В одном варианте реализации изобретения, кэш (1110) более высокого уровня представляет собой кэш данных последнего уровня - последний кэш в иерархии памяти на процессоре (1100), такой как кэш данных второго или третьего уровня. Однако, кэш (1110) более высокого уровня этим не ограничен, поскольку он может быть связан с кэшем команд или включать его в себя. Вместо этого, после декодера (1125) может быть подсоединен трассовый кэш для хранения недавно декодированных трасс.
В изображенной конфигурации, процессор (1100) также включает в модуль (1105) интерфейса шины. Исторически, контроллер (1170), который описан более подробно ниже, был включен в состав вычислительной системы, внешней по отношению к процессору (1100). В этом сценарии, интерфейс (1105) шины должен поддерживать связь с устройствами, внешними по отношению к процессору (1100), такими как системная память (1175), набор микросхем (часто включающий в себя концентратор - контроллер памяти, предназначенный для соединения с памятью (1175), и концентратор - контроллер ввода/вывода, предназначенный для подсоединения периферийных устройств), концентратор - контроллер памяти, "северный мост" или другую интегральную схему. И в этом сценарии, шина (1105) может включать в себя любое известное межсоединение, такое как многоотводная шина, двухточечное межсоединение, последовательное межсоединение, параллельная шина, когерентная (например, когерентная кэшу) шина, многоуровневая архитектура протоколов, дифференциальная шина и шина GTL.
Память (1175) может быть выделенной для процессора (1100) или совместно использоваться им с другими устройствами в системе. Общие примеры типов памяти (1175) включают в себя DRAM (динамическое оперативное запоминающее устройство), SRAM (статическое оперативное запоминающее устройство), энергонезависимое запоминающее устройство (NV - память) и другие известные запоминающие устройства. Отметим, что устройство (1180) может включать в себя: графический ускоритель, процессор или плату, сопряженную с концентратором - контроллером памяти, запоминающее устройство для данных, сопряженное с концентратором - контроллером ввода/вывода, приемопередатчик беспроводной связи, устройство флэш-памяти, аудиоконтроллер, сетевой контроллер или другое известное устройство.
Отметим, однако, что в изображенном варианте реализации изобретения контроллер (1170) проиллюстрирован как часть процессора (1100). В последнее время, по мере того, как все больше логики и устройств интегрируются в одном кристалле, таком как SOC (Однокристальная система), каждое из этих устройств может быть включено в состав процессора (1100). Например, в одном варианте реализации изобретения, концентратор - контроллер (1170) памяти находится на одном и том же модуле и/или кристалле с процессором (1100). При этом, часть ядра (расположенная на ядре часть) включает в себя один или более контроллеров (1170) для сопряжения посредством интерфейса с другими устройствами, такими как память (1175) или графическое устройство (1180). Конфигурация, включающая в себя межсоединение и контроллеры для сопряжения посредством интерфейса с такими устройствами, часто упоминается как наядерная (или неядерная конфигурация). В качестве примера, интерфейс (1105) шины включает в себя кольцевое межсоединение с контроллером памяти для сопряжения посредством интерфейса с памятью (1175) и графическим контроллером для сопряжения посредством интерфейса с графическим процессором (1180). Все же, в среде SOC - системы, даже еще больше устройств, таких как сетевой интерфейс, сопроцессоры, память (1175), графический процессор (1180) и любые другие известные компьютерные устройства/интерфейс могут быть интегрированы на одном кристалле или интегральной схеме, что обеспечивает малый форм-фактор с высокими функциональными возможностями и низкое энергопотребление.
В одном варианте реализации изобретения, процессор (1100) способен исполнять код (1177) компилятора, оптимизации и/или транслятора для того, чтобы компилировать, транслировать и/или оптимизировать код (1176) приложения таким образом, чтобы поддерживать описанные здесь устройство и способы или взаимодействовать с ними. Компилятор часто включает в себя программу или набор программ для трансляции исходного текста/кода в объектный текст/код. Обычно, компиляция кода программы/приложения посредством компилятора выполняется во множественных фазах и проходах для преобразования кода на языке программирования высокого уровня в код на низкоуровневом машинном языке или языке ассемблера. Все же, для простой компиляции могут, тем не менее, использоваться однопроходные компиляторы. Компилятор может использовать любые известные технологии компиляции и выполнять любые известные операции компилятора, такие как лексический анализ, предварительная обработка, синтаксический анализ, семантический анализ, генерация объектного кода, преобразование кода и оптимизация кода.
Более крупные компиляторы часто включают в себя множественные фазы, но чаще всего эти фазы включены в состав двух общих фаз: (1) предварительной обработки, то есть, при которой обычно могут иметь место синтаксическая обработка, семантическая обработка и некоторые преобразование/оптимизация, и (2) завершающей обработки, то есть, при которой обычно имеет место анализ, преобразования, оптимизация и генерация объектного кода. Некоторые компиляторы относятся к середине, что иллюстрирует размывание разграничения между предварительной обработкой и завершающей обработкой в компиляторе. В результате этого, обращение к операциям вставки, ассоциации, генерации или другой операции компилятора может иметь место в любой из вышеупомянутых фаз или проходов, так же как и в любых других известных фазах или проходах компилятора. В качестве иллюстративного примера, компилятор потенциально вставляет операции, вызовы, функции и так далее в одной или более фазах компиляции, как, например, введение вызовов/операций в фазе предварительной обработки при компиляции и затем преобразование вызовов/операций в код более низкого уровня во время фазы преобразования. Отметим, что во время динамической компиляции, код компилятора или код динамической оптимизации может вставлять такие операции/вызовы, так же как и оптимизировать код для исполнения во время прогона. В качестве конкретного иллюстративного примера, двоичный код (уже скомпилированный код) может быть динамически оптимизирован во время прогона. Здесь, код программы может включать в себя код динамической оптимизации, двоичный код или их сочетание.
Аналогично компилятору, транслятор, такой как двоичный транслятор, осуществляет трансляцию кода, либо статически, либо динамически, для того, чтобы оптимизировать и/или транслировать код. Следовательно, ссылка на исполнение кода, прикладного кода, кода программы или другой программной среды может относиться к: (1) исполнению программы (программ) компилятора, оптимизатора кода оптимизации или транслятору, либо динамическому, либо статическому, для компиляции кода программы, для поддержания программных структур, для выполнения других операций, для оптимизации кода или для трансляции кода; (2) исполнению кода основной программы, включающей в себя операции/вызовы, такой как прикладной код, который был оптимизирован/скомпилирован; (3) исполнению другого кода программы, такого как библиотеки, связанные с кодом основной программы, для поддержания программных структур, для выполнения других операций, связанных с программным обеспечением, или для оптимизации кода; или (4) их сочетанию.
Обратимся теперь к Фиг. 12А, на которой показана структурная схема варианта реализации многоядерного процессора. Как показано в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 12А, процессор (1200) включает в себя множественные области. В частности, область (1230) ядер может включать в себя множество ядер (1230A - 1230N), область (1260) графики может включать в себя одну или более графических машин, включающих в себя мультимедийную машину (1265), и может, кроме того, иметься область (1210) системного агента.
В различных вариантах реализации изобретения, область (1210) системного агента может обрабатывать события управления электропитанием и управления режимом электропитания, так что индивидуальные звенья областей (1230) и (2360), такие как ядра и/или графические машины) могут управляться таким образом, чтобы независимо друг от друга динамически функционировать в соответствующем режиме электропитания (включающем в себя состояние с низким энергопотреблением или активное состояние, и, возможно, состояние турборежима) в свете действия (или бездействия), имеющего место в данном звене. Каждая из областей (1230) и (1260) может функционировать с различным напряжением и/или мощностью, и, кроме того, индивидуальные звенья внутри этих областей могут функционировать с независимой частотой и напряжением. Отметим, что хотя показано только три области, понимание объема настоящего изобретения не ограничено в этом отношении, и в других вариантах реализации изобретения могут присутствовать дополнительные области.
Вообще говоря, каждое ядро (1230) в дополнение к различным исполняющим звеньям и дополнительным процессорным элементам может дополнительно включать в себя каше низкого уровня. В свою очередь, различные ядра могут быть сопряжены друг с другом и с находящейся в совместном использовании кэш-памятью, сформированной из множества звеньев или секций (1240А - 1240N) кэша (LLC) последнего уровня; которые могут включать в себя запоминающее устройство и функциональные возможности контроллера кэш-памяти. В различных вариантах реализации изобретения, кэш (1240) последнего уровня может совместно использоваться ядрами и графическими машинами, так же как и разнообразными схемами обработки мультимедийных данных.
Как видно на чертеже, кольцевое межсоединение (1250) сопрягает ядра вместе и обеспечивает межсоединение между областью (1230) ядер, областью (1260) графики и схемами (1210) системного агента посредством множества кольцевых "остановок" (1252А) - (1252N), каждая из которых находится на сопряжении между ядром и секцией кэша последнего уровня. Как видно на Фиг. 12А, межсоединение (1250) может быть использовано для того, чтобы переносить различную информацию, включающую в себя информацию адресов, информацию данных, информацию подтверждений и ненужную/недействительную информацию.
Как далее видно на чертеже, область (1210) системного агента может включать в себя машину (1212) отображения, которая может обеспечивать управление и интерфейс для связанного с ней дисплея. Область (1210) системного агента может, кроме того, включать в себя интегрированный контроллер (1220) памяти, который может обеспечивать интерфейс с системной памятью, такой как DRAM (динамическое оперативное запоминающее устройство) (например, реализованного с множественными DIMM - модулями (модулями памяти с двухрядным расположением выводов)); и который может быть сопряжен с логикой (1222) когерентности, предназначенной для выполнения операций когерентности памяти. Для того чтобы сделать возможным межсоединение между процессором и другими схемами могут иметься множественные интерфейсы. Например, в одном варианте реализации изобретения может быть предусмотрен, по меньшей мере, один Прямой мультимедийный интерфейс (DMI - интерфейс) (1216), так же как и один или более интерфейсов (1214) PCIe™ (Скоростного межсоединения периферийных компонентов). Как видно на чертеже, машина отображения и эти интерфейсы могут сопрягаться с памятью через мост (1218) PCIe™. Также, помимо этого, для обеспечения связи между другими агентами, такими как дополнительные процессоры или другие электрические схемы, могут быть предусмотрены один или более других интерфейсов, таких как в соответствии с протоколом Intel Quick Path Interconnect (QPI) (протоколом Межсоединения тракта быстрой передачи данных).
Обратимся теперь к Фиг. 12В, на которой показана структурная схема репрезентативного ядра, такого как одно из ядер (1230), приведенных на Фиг. 12А. Вообще говоря, конструкция, которая показана на Фиг. 12В, включает в себя процессор с переупорядочением последовательности команд, который включает в себя звено (1270) передней части, которое обычно используется для выборки поступающих команд, выполнения разнообразной обработки, включающей в себя декодирование, и передачи их далее машине (1280) с переупорядочением последовательности команд (ООО - машине), которая может выполнять дальнейшую обработку над этими декодированными командами, включающую в себя получение данных, подлежащих обработке, обработку этих данных и затем переупорядочение обработанных данных.
В частности, в варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 12В, машина (1280) с переупорядочением последовательности команд может включать в себя распределяющее звено (1282) для приема декодированных команд, которые могут быть в форме одной или более микрокоманд или uop, от звена (1270) передней части, и распределения их по надлежащим ресурсам, таким как регистры и так далее. Затем, команды могут быть поданы на станцию (1284) резервации, которая может запланировать их для исполнения на одном из множества исполняющих звеньев (1286А - 1286N). Могут иметься разнообразные типы исполняющих звеньев, включающие в себя, среди прочих, например, арифметико-логические звенья (ALU - звенья), звенья векторной обработки данных (VPU - звенья), звенья исполнения вычислений с плавающей запятой. Результаты от этих различных исполняющих звеньев могут быть предоставлены в переупорядочивающий буфер (ROB - буфер) (1288), который может взять эти неупорядоченные результаты и возвратить их к правильному порядку программы.
По-прежнему обращаясь к Фиг. 12В, отметим, что как звено (1270) передней части, так и машина (1280) с переупорядочением последовательности команд могут быть сопряжены с различными уровнями иерархии память. В частности, на чертеже показан - кэш (1272) уровня команд, который, в свою очередь, сопряжен с кэшем (1276) среднего уровня, который, в свою очередь, сопряжен с кэшем (1295) последнего уровня, который в некотором варианте реализации изобретения может быть реализован на неядерном звене (1290), которое обычно соответствует схемам системного агента (1210), такого как область (1210) системного агента, показанная на Фиг. 12В. В свою очередь, кэш (1295) последнего уровня может поддерживать связь с более высокими уровнями иерархии памяти, включающими в себя системную память (1299), которая, в варианте реализации изобретения, может быть реализована посредством оперативного запоминающего устройства ED RAM. Отметим также, что различные исполняющие звенья (1286) в машине (1280) с переупорядочением последовательности команд могут поддерживать связь с кэшем (1274) первого уровня, который также поддерживает связь с кэшем (1276) среднего уровня. Отметим также, что с кэшем (1295) последнего уровня могут быть сопряжены дополнительные ядра (1230N - 2) - (1230N). Несмотря на то, что показано на этом представлении высокого уровня в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 12В, следует понимать, что могут присутствовать различные изменения и дополнительные компоненты.
Фиг. 13 представляет собой структурную схему микроархитектуры для процессора (1300), который включает в себя логические схемы для выполнения команд в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения, команда в соответствии с одним вариантом своей реализации может быть осуществлена таким образом, чтобы оперировать элементами данных, имеющими размеры: байта, слова, двойного слова, учетверенного слова, и так далее, так же как типы данных, такие как целое число одинарной и двойной точности и типы данных с плавающей запятой. В одном варианте реализации изобретения, передняя часть (1301) без переупорядочения последовательности команд представляет собой часть процессора (1300), которая осуществляет выборку команд, подлежащих исполнению, и подготавливает их для использования позже в процессорном конвейере. Передняя часть (1301) может включать в себя несколько звеньев. В одном варианте реализации изобретения, звено (1326) опережающей выборки команд осуществляет выборку команд из памяти и подает их в декодер (1328) команд, который в свою очередь декодирует или интерпретирует их. Например, в одном варианте реализации изобретения, декодирующее устройство декодирует принятую команду на одну или более операций, именуемых как "микрокоманды" или "микрооперации" (также именуемых как "micro op" или "uop"), которые могут исполняться машиной. В других вариантах реализации изобретения, декодер устройство осуществляет синтаксический анализ команды, преобразуя ее в код операции и соответствующие поля данных и управления, которые используются микроархитектурой для выполнения операций в соответствии с одним вариантом реализации изобретения. В одном варианте реализации изобретения, трассовый кэш (1330) берет декодированные микрооперации и ассемблирует их в упорядоченные последовательности программы или трассы в очереди (1334) микроопераций на исполнение. Когда трассовый кэш (1330) сталкивается со сложной командой, постоянное запоминающее устройство (1332) для микрокода обеспечивает микрооперации, необходимые для выполнения операции.
Некоторые команды преобразуются в единственную микрооперацию, тогда как другим для выполнения полной операции требуются нескольких микроопераций. В одном варианте реализации изобретения, если для выполнения команды необходимо больше чем четыре микрооперации, то декодер (1328) для выполнения команды осуществляет доступ к постоянному запоминающему устройству (1332) для микрокода. Для одного варианта реализации изобретения, команда может быть декодирована на небольшое количество микроопераций для обработки в декодере (1328) команды. В другом варианте реализации изобретения, если для выполнения команды требуется ряд микроопераций, то команда может быть сохранена в постоянном запоминающем устройстве (1332) для микрокода. Трассовый кэш (1330) обращается к программируемой логической матрице (PLA - матрице) точки входа для того, чтобы определить правильный указатель микрокоманды для того, чтобы считывать из запоминающего устройства (1332) для микрокода последовательность микрокода для выполнения одной или более команд в соответствии с одним вариантом реализации изобретения. После того, как запоминающее устройство (1332) микрокода заканчивает задание последовательности микроопераций для команды, передняя часть (1301) этой машины возобновляет осуществление выборки микроопераций из трассового кэша (1330).
Машина (1303) исполнения с переупорядочением последовательности команд представляет собой то место, где команды подготавливаются к исполнению. Логика исполнения с переупорядочением последовательности команд имеет некоторое количество буферов для сглаживания и переупорядочения последовательности потока команд для оптимизации рабочих характеристик, когда команды доходят до конвейера и планируются к исполнению. Распределитель/переименователь (1305) регистров включает в себя логику распределителя и логику переименовывания регистров. Логика распределителя распределяет буферные запоминающие устройства и ресурсы машины, в которых каждая микрооперация нуждается для своего исполнения. Логика переименовывания регистров переименовывает логические регистры в записи в регистровом файле. Распределитель также распределяет запись для каждой микрооперации в одной из двух очередей микроопераций: очередь (1307а) микроопераций с памятью, предназначенную для операций с памятью, и очередь (1307b) целочисленных микроопераций/микроопераций с плавающей запятой, предназначенную для операций не с памятью, перед планировщиками команд: планировщиком (1309) памяти, быстрым планировщиком (1302), медленным/универсальным планировщиком (1304) микроопераций с плавающей запятой и простым планировщиком (1306) микроопераций с плавающей запятой. Планировщики (1302), (1304), (1306), (1309) микроопераций определяют то, когда микрооперация готова к исполнению, основываясь на готовности их зависимых источников входных регистровых операндов и доступности исполняющих ресурсов, в которых эти микрооперации нуждаются для своего выполнения своей работы. Быстрый планировщик (1302) по одному варианту реализации изобретения может осуществлять планирование каждую половину основного периода тактовых импульсов, тогда как другие планировщики могут осуществлять планирование один раз за основного периода тактовых импульсов процессора. Планировщики осуществляют арбитраж для портов отправки для планирования микроопераций к исполнению.
Регистровые файлы (1308), (1310) находятся между планировщиками (1302), (1304), (1306), (1309) и исполняющими звеньями (1312), (1314), (1316), (1318), (1320), (1322), (1324) в исполняющем блоке (1311). Существует отдельный регистровый файл (1308), (1310) для, соответственно, целочисленных операций и операций с плавающей запятой. Каждый регистровый файл (1308), (1310) по одному варианту реализации изобретения также включает в себя обходную сеть, которая может пропускать или направлять только что полученные результаты, которые еще не были записаны в регистровый файл, к новым зависимым микрооперациям. Регистровый файл (1308) для целочисленных операций и регистровый файл (1310) для операций с плавающей запятой также способны осуществлять обмен данным друг с другом. Для одного варианта реализации изобретения, регистровый файл (1308) для целочисленных операций разделен на два отдельных регистровых файла: один регистровый файл для 32 младших разрядов данных и второй регистровый файл для 32 старших разрядов данных, регистровый файл (1310) для операций с плавающей запятой, соответствующий одному варианту реализации изобретения имеет записи шириной в 128 разрядов, потому что команды с плавающей точкой обычно имеют операнды шириной от 64 до 128 разрядов.
Исполняющий блок (1311) содержит исполняющие звенья (1312), (1314), (1316), (1318), (1320), (1322), (1324), где фактически исполняются команды. Эта секция включает в себя регистровые файлы (1308), (1310), которые сохраняют целочисленные значения операнда данных и значения операнда данных с плавающей запятой, которые микрокоманды должны исполнить. Процессор (1300) по одному варианту реализации изобретения состоит из множества исполняющих звеньев: звено формирования адресов (AGU-звено) (1312), звено (1314) формирования адресов, быстрое арифметико-логическое звено (ALU-звено) (1316), быстрое арифметико-логическое звено (1318), медленное арифметико-логическое звено (1320), арифметико-логическое звено (1322) для операций с плавающей запятой, звено (1324) перемещения плавающей запятой. Для одного варианта реализации изобретения, блоки (1322), (1324) исполнения операций с плавающей запятой исполняют операции с плавающей запятой, операций технологий ММХ (Мультимедийного расширения), SIMD (с Одним потоком команд и многими потоками данных) и SSE (Расширения SIMD для потоковой передачи данных) или другие операции. Арифметико-логическое звено (1322) для операций с плавающей запятой, соответствующее одному варианту реализации изобретения, включают в себя делительное звено для операций с плавающей запятой, имеющий размер 64 разряда на 64 разряда, предназначенный для исполнения микроопераций деления, извлечения квадратного корня и нахождения остатка. Для вариантов реализации настоящего изобретения, команды, включающие в себя значение с плавающей запятой, могут обрабатываться посредством аппаратных средств вычислений с плавающей запятой. В одном варианте реализации изобретения, операции арифметико-логического звена направляются быстродействующим арифметико-логическим исполняющим звеньям (1316), (1318). Быстрые арифметико-логические звенья (1316), (1318) по одному варианту реализации изобретения могут исполнять быстрые операции с эффективным временем задержки, составляющим половину периода тактовых импульсов. Для одного варианта реализации изобретения, наиболее сложные целочисленные операции направляются медленному арифметико-логическому звену (1320), поскольку медленное арифметико-логическое звено (1320) включает в себя аппаратные средства исполнения целочисленных вычислений, предназначенные для типа операций с длительным временем задержки, такие как умножители, сдвигатели, логика признаков и обработка ветвления. Звеньями (1312), (1314) формирования адресов исполняются операции загрузки/сохранения в памяти. Для одного варианта реализации изобретения, арифметико-логические звенья (1316), (1318), (1320) для целочисленных операций описаны в контексте исполнения целочисленных операций над 64 - разрядными операндами данных. В альтернативных вариантах реализации изобретения, арифметико-логические звенья (1316), (1318), (1320) могут быть реализованы таким образом, чтобы поддерживать разнообразные количества разрядов данных, включающие в себя 16, 32, 128, 256 и так далее. Аналогичным образом звенья (1322), (1324) для операций с плавающей точкой могут быть реализованы таким образом, чтобы поддерживать некоторый диапазон операндов, имеющих разрядность различной ширины. Для одного варианта реализации изобретения, звенья (1322), (1324) для операций с плавающей точкой могут, в сочетании с мультимедийными командами и командами SIMD (с Одним потоком команд и многими потоками данных), оперировать с упакованными операндами данных, имеющими ширину в 128 - разрядов.
В одном варианте реализации изобретения, планировщики (1302), (1304), (1306), (1309) микроопераций отправляют зависимые операции прежде, чем закончится исполнение загрузки операции-предка. Поскольку теоретически микрооперации планируются и исполняются в процессоре (1300), то процессор (1300) также включает в себя логику для обработки неудачных обращений к памяти. Если неудача происходит при загрузке данных в кэше данных, то могут иметь место зависимые операции, находящиеся на конвейере, которые оставили планировщика с временно неправильными данными. Механизм повторной обработки отслеживает и повторно исполняет команды, которые используют неправильные данные. Повторно обрабатываться должны только зависимые операции, а независимым операциям позволено завершиться. Планировщики и механизм повторной обработки, соответствующий одному варианту реализации процессора также спроектированы таким образом, чтобы улавливать последовательности команд для операций сравнения текстовых строк.
Термин "регистры" может относиться к внутриплатным ячейкам памяти процессора, которые используются как часть команд для того, чтобы идентифицировать операнды. Другими словами, регистры могут быть такими, которые используются извне процессора (на перспективе программиста). Однако, термин "регистры" по варианту реализации изобретения не должен быть ограничен в своем значении некоторым конкретным типом электрических схем. Скорее, "регистр" по варианту реализации изобретения способен хранить и предоставлять данные, и выполнять описанные здесь функции. Описанные здесь регистры могут быть реализованы посредством электрических схем внутри процессора, использующих любое количество различных технологий, таких как выделенные физические регистры, динамически распределяемые физические регистры с использованием переименования регистров, сочетание выделенных и динамически распределяемых физических регистров и так далее. В одном варианте реализации изобретения, регистры для целочисленных данных хранят в себе тридцатидвухразрядные целочисленные данные. Регистровый файл по одному варианту реализации изобретения также содержит восемь регистров мультимедийных данных по технологии SIMD (с Одним потоком команд и многими потоками данных) для упакованных данных. Для приводимого ниже обсуждения, "регистры" понимаются как представляющие собой регистры данных, спроектированные таким образом, чтобы хранить упакованные данные, такие как регистры ММХ™ (Мультимедийного расширения), имеющие ширину в 64 разряда, (также в некоторых экземплярах именуемые как регистры ′mm′ (мультимедийные)) в микропроцессорах, наделенных возможностями технологии ММХ™ (Мультимедийного расширения) от корпорации Intel Corporation, Сайта - Клара, штат Калифорния, США. Эти ММХ - регистры, имеющиеся как в целочисленной форме, так и в форме с плавающей запятой, могут работать с упакованными элементами данных, которые сопровождают команды технологий SIMD и SSE (Расширения SIMD для потоковой передачи данных). Аналогичным образом, для хранения таких упакованных операндов данных могут также использоваться ХММ - регистры с шириной в 128 разрядов, относящиеся к технологии SSE 2, SSE 3, SSE 4 или выше (обычно именуемых как "SSEx"). В одном варианте реализации изобретения, при хранении упакованных данных и целочисленных данных, регистрам не нужно проводить различие между этими двумя типами данных. В одном варианте реализации изобретения, целочисленные данные и данные с плавающая запятой либо содержатся в одном и том же регистровом файле или в различных регистровых файлах. Кроме того, в одном варианте реализации изобретения, данные с плавающей запятой и целочисленные данные могут храниться в различных регистрах или в одних и тех же регистрах.
Фиг. 14 представляет собой структурную схему, на которой проиллюстрирована конвейер без переупорядочения последовательности команд и стадия переименования регистров, конвейер выдачи/исполнения команд с переупорядочением последовательности команд, соответствующие, по меньшей мере, одному варианту реализации изобретения. Фиг. 14 представляет собой структурную схему, на которой проиллюстрировано ядро с архитектурой без переупорядочения последовательности команд и логика переименования регистров, логика выдачи/исполнения команд с переупорядочением последовательности команд, подлежащие включению в состав процессора, соответствующего, по меньшей мере, одному варианту реализации изобретения. Прямоугольники, очерченные на Фиг. 14 сплошной линией, иллюстрируют конвейер без переупорядочения последовательности команд, в то время как прямоугольники, очерченные пунктирной линией, иллюстрируют переименование регистров, конвейер с выдачей/исполнением команд с переупорядочением последовательности команд. Аналогичным образом, прямоугольники, очерченные на Фиг. 14 сплошной линией, иллюстрируют логику архитектуры без переупорядочения последовательности команд, в то время как прямоугольники, очерченные пунктирной линией, иллюстрируют логику переименования регистров и логику выдачи/исполнения команд с переупорядочением последовательности команд.
На Фиг. 14, процессорный конвейер (1400) включает в себя: стадию (1402) выборки, стадию (1404) декодирования длины, стадию (1406) декодирования, стадию (1408) распределения, стадию (1410) переименования, стадию (1412) планирования (также известного как отправка или выдача), стадию (1414) считывания из регистра/считывания из памяти, стадию (1416) исполнения, стадию (1418) обратной записи/записи в память, стадию (1422) обработки исключительных ситуаций, и стадию (1424) фиксации.
На Фиг. 14, стрелки обозначают сопряжение между двумя или более звеньями, и направление стрелки указывает направление потока данных между этими звеньями. На Фиг. 14 показано ядро (1490) процессора, включающее в себя звено (1430) передней части, сопряженное со звеном (1450) исполняющей машины, и оба этих звена сопряжены с запоминающим звеном (1470).
Ядро (1490) может представлять собой ядро для вычисления с сокращенным набором команд (RISC - ядро), ядро для вычисления со сложным набором команд (CISC - ядро), ядро с командными словами сверхбольшой длины (VLIW - ядро) или гибридный или альтернативный тип ядра. В качестве еще одного другого необязательного варианта, ядро (1490) может представлять собой специализированное ядро, такое как, например, сетевое ядро или ядро для связи, машину сжатия данных, графическое ядро или тому подобное.
Звено (1430) передней части включает в себя звено (1432) предсказания ветвей, сопряженное со звеном (1434) кэша команд, которое сопряжено с буфером (1436) быстрого преобразования адреса (TLB - буфером) команд, который сопряжен со звеном (1438) выборки команд, которое сопряжено с декодирующим звеном (1440). Декодирующее звено или декодер может декодировать команды и генерировать, в качестве своих выходных данных, одну или более микроопераций, точек входа в микрокод, микрокоманды, другие команды или другие управляющие сигналы, которые декодированы из первоначальных команд, или которые иным образом отражают эти команды или выведены из них. Декодер может быть реализован с использованием всевозможных различных механизмов. Примеры подходящих механизмов включают в себя: таблицы поиска, варианты осуществления посредством аппаратных средств, программируемые логические матрицы (PLA - матрицы), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) для микрокода и так далее, но не ограничены ими. Звено (1434) кэша команд далее сопряжено со звеном (1476) кэша уровня 2 (L 2) в запоминающем звене (1470). Декодирующее звено (1440) сопряжено с переименовывающим/распределяющим звеном (1452) в звене (1450) исполняющей машины.
Звено (1450) исполняющей машины включает в себя переименовывающее/распределяющее звено (1452), сопряженное со звеном (1454) изъятия и набором из одного или более звена (звеньев) (1456) планировщика. Звено (звенья) (1456) планировщика представляет (представляют) любое количество различных планировщиков, включающих в себя станцию резерваций, центральное окно команды и так далее. Звено (звенья) (1456) планировщика сопряжено (сопряжены) со звеном (звеньями) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов). Каждое из звеньев (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) представляет один или более физических регистровых файлов, различные файлы из которых хранят один или более различных типов данных, таких как скалярные целочисленные данные, скалярные данные с плавающей запятой, упакованные целочисленные данные, упакованные данные с плавающей запятой, векторные целочисленные данные, векторные данные с плавающей запятой и так далее, данные о состоянии (например, указатель команды, который представляет собой адрес следующей команды, подлежащей исполнению) и так далее. Звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) перекрывается (перекрываются) звеном (1454) изъятия, что иллюстрирует различные способы, посредством которых может быть осуществлено переименование регистров и исполнение с переупорядочением последовательности команд (например, посредством использования переупорядочивающего буфера (переупорядочивающих буферов) и регистрового файла (регистровых файлов) изъятия, использования будущего файла (будущих файлов), буфера (буферов) предыстории и регистрового файла (регистровых файлов) изъятия; использования карт регистров и пула регистров; и так далее). Вообще говоря, архитектурные регистры видимы извне процессора или на перспективе программиста. Регистры не ограничены никаким известным конкретным типом схемы. Подходящими являются всевозможные различные типы регистров при том условии, что они способны хранить и предоставлять данные так, как это здесь описано. Примеры подходящих регистров включают в себя: выделенные физические регистры, динамически распределяемые физические регистры с использованием переименования регистров, сочетания выделенных и динамически распределяемых физических регистров и так далее, но не ограничены ими. Звено (1454) изъятия и звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) сопряжен с исполняющим кластером (исполняющими кластерами) (1460). Исполняющий кластер (исполняющие кластеры) (1460) включает (включают) в себя набор из одного или боле исполняющих звеньев (1462) и набора из одного или более звеньев (1464) доступа к памяти. Исполняющие звенья (1462) могут выполнять разнообразные операции (например, сдвиги, сложение, вычитание, умножение) и над разнообразными типами данных (например, скалярными данными с плавающей запятой, упакованными целочисленными данными, упакованными данными с плавающей запятой, векторными целочисленными данными, векторными данными с плавающей запятой). Притом что некоторые варианты реализации изобретения могут включать в себя некоторое количестве исполняющих звеньев, выделенных для конкретных функций или наборам функций, другие варианты реализации изобретения могут включать в себя только одно исполняющее звено или множественные исполняющие звенья, все из которых выполняют все функции. Звено (звенья) (1456) планировщика, звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) и исполняющий кластер (исполняющие кластеры) (1460) показаны как могущие иметься во множественном числе, потому что в некоторых вариантах реализации изобретения создаются раздельные конвейеры для некоторых типов данных/операций (например, конвейер для скалярных целочисленных данных, конвейер для скалярных данных с плавающей запятой/упакованных целочисленных данных/упакованных данных с плавающей запятой/векторных целочисленных данных/векторных данных с плавающей запятой и/или конвейер доступа к памяти, каждый из которых (конвейеров) имеет свое собственное звено планировщика, звено физического регистрового файла (физических регистровых файлов) и/или исполняющий кластер - а в случае отдельного конвейера доступа к памяти, осуществлены некоторые варианты реализации изобретения, в которых звено (звенья) (1464) доступа к памяти имеется (имеются) только у исполняющего кластера этого конвейера. Следует также понимать, что там, где используются раздельные конвейеры, один или больше из этих конвейеров, может представлять собой конвейер с выдачей/исполнением команд с переупорядочиванием последовательности команд, а остальные - без переупорядочения последовательности команд.
Набор звеньев (1464) доступа к памяти сопряжен с запоминающим звеном (1470), который включает в себя звено (1472) TLB (буфера быстрого преобразования адреса) данных, сопряженное со звеном (1474) кэша данных, сопряженным со звеном (1476) кэша уровня 2 (L 2). В одном приводимом в качестве примера варианте реализации изобретения, звенья (1464) доступа к памяти могут включать в себя звено загрузки, звено сохранения адреса и звено сохранения данных, каждое из которых сопряжено со звеном (1472) TLB для данных, находящимся в запоминающем звене (470). Звено (1476) кэша уровня 2 сопряжено с одним или более другими уровнями кэша и, в конечном счете, с основной памятью.
В порядке примера, отметим, что эта приводимая в качестве примера архитектура ядра с переименованием регистров, выдачей/исполнением команд с переупорядочиванием последовательности команд может реализовывать конвейер (400) следующим образом: 1) звено (1438) выборки команд выполняет стадии (1402 и 1404) выборки и декодирования длины; 2) декодирующее звено (1440) выполняет стадию (1406) декодирования; 3) переименовывающее/распределяющее звено (1452) выполняет стадию (1408) распределения и стадию (1410) переименования; 4) звено (звенья) (1456) планировщика выполняет (выполняют) стадию (1412) планирования; 5) звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) и запоминающее звено (1470) выполняют, стадию (1414) считывания из регистра/считывания из памяти; исполняющий кластер (1460) выполняет стадию (1416) исполнения; 6) запоминающее звено (1470) и звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) выполняют стадию (1418) обратной записи/записи в память; 7) в стадию (1422) обработки исключительных ситуаций могут быть вовлечены различные звенья; и 8) звено (1454) изъятия и звено (звенья) (1458) физического регистрового файла (физических регистровых файлов) выполняют стадию (1424) фиксации.
Ядро (1490) может поддерживать один или более наборов команд (например, набор (х86) команд (с некоторыми расширениями, которые были добавлены в более новых версиях)); набор (MIPS) команд от MIPS Technologies, Саннивейл, штат Калифорния, США; набор (ARM) команд (с необязательными дополнительными расширениями, такими как NEON) от ARM Holdings, Саннивейл, штат Калифорния, США.
Следует понимать, что ядро может поддержать многопоточную обработку (выполнение двух или больше параллельных наборов операций или потоков обработки), и может делать это разнообразными способами, включающими в себя многопоточную обработку с квантованием времени, одновременную многопоточную обработку (при которой одно физическое ядро предоставляет логическое ядро для каждого из потоков обработки, одновременная многопоточная обработка которых осуществляется физическим ядром) или сочетание этих способов (например, выборка и декодирование с квантованием времени, а после этого одновременная многопоточная обработка, так, как это делается в технологии Intel Hyperthreading technology (Технологии гиперпоточной обработки Intel).
Следует понимать, что, хотя переименование регистров описано в контексте исполнения с переупорядочиванием последовательности команд, переименование регистров может быть использовано в архитектуре без переупорядочивания последовательности команд. Хотя проиллюстрированный вариант реализации процессора также включает в себя раздельные звенья (1434/1474) кэша команд и данных и совместно используемое звено (1476) кэша уровня 2, альтернативные варианты реализации изобретения могут иметь единый внутренний кэш, как для команд, так и для данных, такой как, например, внутренний кэш уровня 1 (L 1) или множественные уровни внутреннего кэша. В некоторых вариантах реализации изобретения, система может включать в себя сочетание внутреннего кэша и внешнего кэша, который является внешним по отношению к ядру и/или процессору. В качестве альтернативы, весь кэш может быть внешним по отношению к ядру и/или процессору.
В некотором варианте реализации изобретения устройство отображения включает в себя сенсорный экран или другой сенсорный дисплей. Сенсорный дисплей (или сенсорный экран) может включать в себя активную область и неактивную область. Активная область может представлять собой область, которая принимает сенсорный ввод данных, а некоторый компонент платформы реагирует на этот сенсорный ввод данных (например, посредством дисплея). Неактивная область может представлять собой область сенсорного дисплея (или сенсорного экрана), которая не реагирует на сенсорный ввод данных. Другими словами, даже при том, в неактивной области производится сенсорный ввод данных, платформа может не изменить отображение или не выполнить никакого другого действия. Платформа может производить такое впечатление, как будто сенсорный ввод данных (в неактивной области) не распознан платформой.
Варианты реализации изобретения могут также быть применены в трансформируемом вычислительном устройстве, которое может трансформироваться между "створчатым" режимом и "планшетным" режимом. В этом трансформируемом вычислительном устройстве, крышка или дисплей могут назваться планшетом или планшетным дисплеем (который включает в себя сенсорный дисплей). Однако, в трансформируемом вычислительном устройстве планшетный дисплей (или крышка) могут не открепляться от основания.
В вариантах реализации изобретения активная область (или активная область отображения) на сенсорном дисплее (или сенсорном экране) могут управляться на основе рабочего режима планшета или на основе вводимых пользователем данных. Например, в "створчатом" режиме, сенсорный дисплей (или сенсорный экран) может иметь большую активную область (или большую область отображения) по сравнению с тем, когда он пребывает в "планшетном" режиме, в котором сенсорный дисплей (или сенсорный экран) может иметь малую активную область (или малую область отображения). Размер неактивной области (или виртуального обрамления) сенсорного дисплея (или сенсорного экрана) может также изменяться на основе измененного размера активной области. Это может позволить пользователю с большей легкостью держать планшет, случайно касаясь активной области. Неактивная область может именоваться как виртуальное обрамление, которое представляет собой обрамляющую область, которая уменьшается или увеличивается в размере при изменении активной области отображения на дисплее.
Пользователь может держать планшет в своих руках. Поэтому при использовании планшета, наделенного сенсорными возможностями, большая обрамляющая область может быть желательной, так, чтобы пользователь, удерживая планшет, не загораживал область отображения (или активную область отображения) или не создавал события непреднамеренного соприкосновения. Однако, при пребывании в "створчатом" режиме, обрамление может больше быть ненужным, и для максимизации активной области отображения может потребоваться иметь настолько малое обрамление, насколько это возможно. В электронном устройстве, которое функционирует как в "планшетном" режиме, так и в "створчатом" режиме (например, в съемном планшете или в трансформируемом переносном компьютере), виртуальное обрамление может обеспечивать оптимальную область отображения в зависимости от того, каким образом используется это электронное устройство.
Виртуальное обрамление может представлять собой регулируемую цветную окантовку вокруг внешнего края отображения. При увеличении или уменьшении этой окантовки вокруг отображения, отображение, может казаться изменяющим свои размеры. Изменение в пиксельном (выраженном в пикселях) размере может быть выполнено аппаратными средствами отображения и/или драйвером операционной системы, таким образом, на операционную систему физическое изменение в размере области отображения может влияние не оказывать.
Варианты реализации изобретения делают возможным для дисплеев с возможностью сенсорного экрана эффективное использование обрамления за счет отображения контента (информационно значимого содержимого) посредством решений, динамически принимаемых в реальном масштабе времени, в отношении визуализации контента в обрамляющей области. Обрамляющие области, в которых может динамически визуализироваться контент, именуются как виртуальные обрамления, а системы, в которых обрамляющая область динамически включается или выключается для представления контента, именуются как системы на Основе виртуального обрамления. Виртуальные обрамления делают возможной визуализацию отображения в обрамляющей области в дополнение к первичному отображению.
В вариантах реализации изобретения, для определения того, когда и каким образом использовать обрамляющую область для отображения контента, используются интеллектуальные средства, причем это интеллектуальное задействование обрамления для визуализации отображения может осуществляться посредством сочетания критериев. Для разблокирования/блокирования областей отображения для визуализации контента используются интеллектуальным образом векторы решения (такие как датчики, конфигурация устройства, тип контента, действия первичного отображения). Каждой стороной обрамления (левая, правая, верхняя, нижняя) можно независимо управлять в отношении их разблокирования/блокирования, так же как и типом контента, который визуализируется. Контент может визуализироваться на основе того, что отображается на отображении (содержании первичного отображения), вокруг отображения (окружении, других устройствах) и пользовательских настроек. Могут быть реализованы гладкий переход контента и взаимодействие между первичным отображением и отображением на обрамляющей области.
Варианты реализации изобретения могут предусматривать вычислительное устройство, которое включает в себя логику сенсорного дисплея и отображения, по меньшей мере, часть которой представляет собой аппаратные средства. Эта логика отображения может управлять размером активной области сенсорного дисплея и размером неактивной области сенсорного дисплея, основываясь на конфигурации устройства, содержании, подлежащем отображению, или тому подобном. Как здесь описывается, логика отображения может в различных вариантах реализации изобретения выполнять дополнительные операции.
В разнообразных вариантах реализации изобретения, платформа может сделать возможной распределенную предварительную обработку данных устройства человеко-машинного интерфейса (HID), осуществляемую таким образом, чтобы дать возможность процессору платформы, такому как Однокристальная системы (SoC-система) или другому процессору входить в состояние низкого энергопотребления и оставаться в нем. Если описать это более конкретно, то в вариантах реализации изобретения выполняется распределенное фильтрование информации устройства человеко-машинного интерфейса, которая принята от пользователя, когда эта информация представлена на неактивном участке устройства человеко-машинного интерфейса. Хотя описанные здесь варианты реализации изобретения относятся к распределенной предварительной обработке данных в контексте сенсорного устройства человеко-машинного интерфейса, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении, и другие варианты осуществления изобретения могут использоваться в сочетании с другими устройствами человеко-машинного интерфейса, включающими в себя сенсорные панели или другие устройства сенсорного ввода данных, "мыши", другие устройства ввода жестов и так далее.
Контроллер, связанный с устройством человеко-машинного интерфейса, такой как контроллер сенсорного экрана, может включать в себя логику для выполнения этой распределенной предварительной обработки данных, чтобы таким образом отфильтровывать любые сенсорные вводы данных, принимаемые в пределах неактивной зоны. В качестве описываемых здесь примеров, эти неактивные зоны могут соответствовать участкам сенсорного экрана, которые покрывают неактивные участки отображения, такие как виртуальное обрамление. Другие примеры включают в себя неактивные зоны, которые соответствуют местам, расположенным вне активных виртуальных кнопок или других разблокированных функциональных средств ввода данных пользователем.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, вместо управления областью вторичного отображения, конфигурируемой на периферии дисплея и вокруг области первичного отображения, могут быть предусмотрены множественные имеющие произвольную форму окна, делающие возможным приема ввода данных пользователем. Например, фильм или другой видеоконтент могут отображаться в области первичного отображения, а набор активных произвольных областей отображения, расположенных например, внизу дисплея, может предусматриваться в качестве кнопок управления воспроизведением фильма и/или звуком, например, кнопок "следующая сцена", "предыдущая сцена", "пауза", "останов", "воспроизведение", "повышение громкости звука\снижение громкости звука", "представления" и так далее. В этом примере, при пребывании в режиме виртуального обрамления и воспроизведении фильма в минимальной области отображения (например, в 720 - пиксельной версии) любое прикосновение в пределах изображения фильма или предварительно заданных подобластей или пикселей, которые соответствуют виртуальным кнопкам, может быть сообщено главному процессору. Другие события прикосновения, такие как прикосновения пальцами вокруг виртуального обрамления могут быть отфильтрованы в контроллере сенсорного экрана и не сообщены.
Во многих дисплеях ведется борьба за возможности низкого энергопотребления, использующая различные функциональные возможности. Например, дисплеи на основе светоизлучающих диодов (светодиодов) могут избирательным образом освещать пиксели на дисплее, оставляя при этом другие пиксели выключенными (что может быть использовано для того, чтобы выключать большую часть отображения, но оставлять видимым малое изображение состояния). Аналогичным образом, электронные чернила (Е - чернила) или бистабильные дисплеи, представляя пользователю статическое изображение, потребляют нулевую мощность. А дисплеи с технологией саморегенерации панели потребляют энергию при отображении статического изображения пользователю, но позволяет остальной части платформы входить в состояние более низкого энергопотребления. Эти состояния низкого энергопотребления особенно эффективны тогда, когда в них осуществляется только отображение статического изображения, как, например, при чтении электронной книги или документа в формате переносимого документа (PDF - формате).
При использовании варианта реализации изобретения, контакт соприкосновения в недопустимой области сенсорного экрана, такой как вокруг внешнего участка отображения, может быть отфильтрован контроллером сенсорного экрана. Это фильтрование, таким образом, избегает генерации прерываний, которые заставили бы главный процессор работать для того, чтобы проанализировать и отбраковывать недопустимые сенсорные данные, препятствуя, таким образом, переходу процессора/платформы в состояние низкого энергопотребления (или принуждая его выйти из состояния низкого энергопотребления).
Вообще говоря, контроллер сенсорного экрана сконфигурирован таким образом, чтобы анализировать аналоговые вводы данных с сенсорного экрана и преобразовывать их в цифровое представление взаимодействия человека с сенсорным экраном, и передавать эту информацию процессору. В других вариантах осуществления изобретения, функция контроллера сенсорного оборудования может быть интегрирована непосредственно в сенсорный экран, или сенсорный экран и контроллер сенсорного экрана могут быть оба интегрированы непосредственно в панель отображения.
Распределенная предварительная обработка данных с сенсорного экрана может снизить энергопотребление платформы в случае, при котором компоненты предварительной обработки анализируют (необработанные) данные с сенсорного экрана или некоторое подмножество данных с сенсорного экрана для определения релевантности в этих данных с сенсорного экрана. В различных вариантах реализации изобретения, эти компоненты предварительной обработки могут быть воплощены в аппаратном обеспечении, таком как уровня регистровых передач (RTL - уровня) или микрокод. Компоненты предварительной обработки могут находиться вблизи от сенсорного экрана или в его пределах. Этот сенсорный экран может находиться вблизи от первичного (или вторичного и так далее) дисплея платформы или внешнего дисплея (или дисплеев). Например, распределенная обработка данных может осуществляться где-нибудь в пределах тракта передачи данных между сенсорным экраном и процессором.
Обратимся теперь к Фиг. 15А, на которой показана структурная схема части системы, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 15А, система (1500) может относиться к любому типу платформы, которая предоставляет возможность ввода данных пользователем посредством сенсорных данных. В качестве примера, платформа (1500) может представлять собой мобильное устройство с низким энергопотреблением, такое как "смартфон", планшетный компьютер, компьютер Ultrabook™ или другой переносной компьютер или устройство "ноутбук". Как видно на Фиг. 15А, платформа (1500) включает в себя процессор (1510), который в некотором варианте реализации изобретения представляет собой центральный процессор (CPU). Процессор (1510) может представлять собой многоядерный процессор и сопряжен с концентратором-контроллером (РСН) (1520) периферийного оборудования через межсоединение (1515). В некоторых вариантах реализации изобретения, процессор (1510) и концентратор-контроллер (1520) периферийного оборудования могут быть интегрированы в единой интегральной схеме (ИС), такой как Однокристальная система (SoC - система), которая в некоторых вариантах реализации изобретения может быть реализована на одном полупроводниковом кристалле. В других вариантах осуществления изобретения процессор (1510) и концентратор-контроллер (1520) периферийного оборудования могут представлять собой раздельные интегральные схемы.
Кроме того, платформа (1500) включает в себя дисплей (1530), который в некотором варианте реализации изобретения может относиться к некоторому данному типу дисплея, такому как жидкокристаллический дисплей (LCD), дисплей на основе светоизлучающих диодов (LED-дисплей), дисплей на основе органических светоизлучающих диодов (OLED-дисплей) или тому подобное. Как видно на чертеже, процессор (1510) предоставляет дисплею (1530) отображаемую информацию через видеоинтерфейс (1535). В показанном варианте реализации изобретения, дисплей (1530) является активным в области (1534) первичного отображения, которая окружена областью (1532) неактивного или виртуального обрамления. Отметим, что термины "виртуальное обрамление" и "область вторичного отображения" используются здесь взаимозаменяемым образом, относясь к области панели отображения вне основной области отображения.
2
Дисплей (1530) покрыт сенсорным экраном (1540), который включает в себя электрическую схему ввода данных, такую как сетка для считывания сенсорного ввода данных пользователем. В некоторых вариантах реализации изобретения, контроллер сенсорного экрана, дисплей и сенсорный экран представляют собой интегрированный модуль. В качестве примера, дисплей может быть выполнен из одного куска стекла, у которого дисплей напечатан на одной его стороне, а сенсорный экран ламинирован на другой его стороне, и, кроме того, включающий в себя интегрированный контроллер сенсорного экрана. В свою очередь, сенсорный экран (1540) сопряжен с контроллером (1550) сенсорного экрана, который включает в себя логику (1555), сконфигурированную таким образом, чтобы выполнять распределенную предварительную обработку данных, которая здесь описана. В некотором варианте реализации изобретения, контроллер (1550) сенсорного оборудования может быть реализован как микроконтроллер, включающий в себя микрокод и/или сконфигурированный таким образом, чтобы исполнять встроенные программы сенсорного ввода данных. Для предоставления поступающих сенсорных данных на обработку в процессор (1510) контроллер (1550) сенсорного оборудования сопрягается с концентратором - контроллером (1520) периферийного оборудования через межсоединение (1545), которое может быть сконфигурировано как интерфейс универсальной последовательной шины (USB - шины), интерфейс межсоединения интегральных схем (IC-межсоединения) или тракт передачи универсального асинхронного приемопередатчика (UART). Хотя на Фиг. 15А показано, что связь осуществляется посредством проводного межсоединения, следует понимать, что связь может осуществляться посредством беспроводного или проводного видов связи, таких как WiFi™ или соединение Ethernet с удаленным/внешним дисплеем "Все-в-одном" (AIO - дисплеем) с сенсорным экраном (для цифровых приложений с наборами знаков).
Для того, чтобы дать процессору (1510) возможность обрабатывать допустимые сенсорные данные, процессор и концентратор-контроллер периферийного оборудования находятся в активном состоянии. Находясь в активном состоянии, такие компоненты не могут находиться в состоянии низкого энергопотребления, или, по меньшей мере, не допускается перевод этих компонентов в более глубокие состояния низкого энергопотребления. Для того чтобы сделать возможным пониженное потребление энергии с использованием варианта реализации настоящего изобретения, контроллер (1550) сенсорного экрана может выполнять распределенную предварительную обработку таким образом, чтобы препятствовать недопустимым сенсорным данным или отфильтровывать их, не позволяя им быть переданными на процессор (1510), давая процессору возможность войти и оставаться в состоянии низкого энергопотребления (и/или более глубоких состояниях низкого энергопотребления). Отметим, что, как было здесь описано, недопустимые сенсорные данные соответствуют пользовательским сенсорным данным, которые приняты в той области сенсорного экрана, для которой не предвидится никакого ввода данных пользователем. Например, в контексте виртуального обрамления, описанного выше, когда пользователь держит планшетный компьютер или другое вычислительное устройство вокруг краев таким образом, что пальцы прикасаются к этому виртуальному обрамлению, которое не включает в себя активное отображение и/или не включает в себя активные виртуальные кнопки, такие сенсорные данные являются недопустимыми. Аналогичным образом, когда этот тот же самый участок дисплея или другие участки включает в себя виртуальные кнопки для того, чтобы предоставить пользователю возможность выбора, прикосновения пользователя вне этих активных виртуальных кнопок могут, подобным же образом, соответствовать недопустимым сенсорным данным. При использовании вариантов реализации настоящего изобретения все такие сенсорные данные, принятые из таких неактивных областей, могут быть отфильтрованы, и, таким образом, предотвращается их передача процессору/концентратору-контроллеру периферийного оборудования, что делает возможным вхождение в состояние низкого энергопотребления и/или более глубокое состояние низкого энергопотребления и поддержание этих состояний.
Также отметим, что хотя на Фиг. 15А показаны только одна активная область (1534) отображения и одна неактивная область (1532) отображения, следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения возможны множественные области обеих из этих различных областей. Например, дисплей с низким энергопотреблением может включать в себя первую активную область отображения, для отображения такого контента, как видеоконтент или страница электронной книги, в то время как вторая активная область может отображать панель управления, которая сконфигурирована таким образом, чтобы принимать ввод данных пользователем для выполнения различных функций по управлению информацией, подлежащей отображению, или другими операциями, выполняемыми системой. В таких случаях, контроллер (1550) сенсорного экрана может быть сконфигурирован таким образом, чтобы предотвращать передачу на процессор (1510) недопустимых сенсорных прерываний извне этой области панели управления.
В других еще примерах, одна или более активных областей отображения может быть разблокирована, в то время как электропитание других участков дисплея выключено. Таким образом, от контроллера (1550) сенсорного экрана на процессор (1510) передаются только допустимые сенсорные прерывания в пределах этих активных областей отображения, в то время как остальная часть дисплея лишена электропитания. В качестве одного такого примера, только панель управления может отображаться как активная область отображения, при этом электропитание остальной части дисплея выключено. Кроме того, платформа может быть сконфигурирована в корпусе, таком как защитный кожух, который включает в себя физическое отверстие с окном, предоставляющим доступ к области панели управления, что, таким образом, делает возможным ввод данных в то время, когда остальная часть дисплея (и системы) находится в состоянии низкого энергопотребления.
Таким образом, на иллюстрации на Фиг. 15А показана ситуация, в которой поступающие сенсорные данные, принимаемые посредством сенсорного экрана (1540), находятся в неактивной области и должен быть отфильтрованы посредством логики (1555), исполняемой на контроллере (1550) сенсорного экрана. В противоположность этому, на Фиг. 15В показана еще операция, когда допустимые сенсорные данные принимаются для сенсорного ввода данных пользователем в активной сенсорной области. Здесь, после предварительной обработки в логике (1555), сенсорные данные передаются через межсоединение (1545) и через концентратор - контроллер (1520) периферийного оборудования на процессор (1510) для надлежащей обработки, такой как передача вводимых пользователем данных надлежащей операционной системе, встроенным программам или приложению, исполняющемуся на процессоре (1510). Несмотря на то, что показано на этом представлении высокого уровня, приведенном на Фигурах 15А и 15В, следует понимать, что объем настоящего изобретение не ограничен в этом отношении.
Обратимся теперь к Фиг. 16, на которой показана блок-схема алгоритма способа для предварительной обработки сенсорных данных в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 16, способ (1600) может быть выполнен с использованием логики фильтра в контроллере сенсорного оборудования, такой как логика (1555), показанная на Фиг. 15А.
Как видно на чертеже, способ (1600) начинается в ромбе (1610), в котором определяется то, приняты ли от главного процессора координаты новой области. Хотя объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении в варианте своей реализации, такие координаты области могут давать указание на активные и неактивные области сенсорного ввода данных для сенсорного экрана и могут быть приняты от микропрограммного обеспечения сенсорного экрана, которое исполняется на процессоре платформы. Если определено, что такие входные данные приняты, то управление переходит к блоку (1620), в котором могут быть обновлены координаты допустимой области. Если описать это более конкретно, то эта информация, которая корреспондирует информации соответствия, может использоваться для обновления координат, хранящихся в соответствующей памяти, доступной для логики, такой как внутренняя память микроконтроллера или память, сопряженная с ним. В различных вариантах реализации изобретения, эта координатная информация может быть в терминах системы осей X-Y, чтобы, таким образом, идентифицировать допустимые области сенсорного ввода данных и недопустимые области сенсорного ввода данных. Отметим, что микропрограммное обеспечение сенсорного экрана может определить множественные области в пределах сенсорного экрана, которые могут генерировать допустимые данные с сенсорного экрана, и эти области могут иметь различные размеры и формы.
Релевантность в отношении ввода данных с сенсорного экрана может быть определена как специальная область в пределах сенсорного экрана. В некоторых вариантах реализации изобретения в пределах сенсорного экрана могут находиться множественные специальные области, которые могут иметь сходные или различные размеры и формы. Эти области могут быть такими малыми, как единственный пиксель сенсорного экрана, или такими большими, как весь массив пикселей сенсорного экрана. В дополнение к этому, релевантность для ввода данных с сенсорного экрана может быть определена посредством операции, выполняемой средствами микропрограммного обеспечения сенсорного экрана или микропрограммного обеспечения более высокого уровня или программного обеспечения. Эта релевантность может быть изменена динамически посредством той же самой управляющей логики. Кроме того, данные о релевантности для ввода данных с сенсорного экрана, передаваемые микропрограммным обеспечением сенсорного экрана компонентам предварительной обработки, могут включать в себя стандарты обеспечения безопасности/конфиденциальности.
По-прежнему обращаемся к Фиг. 16, на которой управление переходит к ромбу (1630), в котором определяется то, обнаружен ли сенсорный ввод данных. Если да, то управление переходит к блоку (1640), в котором сенсорный ввод данных может быть проанализирован для определения того, происходит ли этот сенсорный ввод данных в пределах допустимой сенсорной области или недопустимой сенсорной области. Предварительная обработка может включать в себя анализ групп или сочетаний взаимодействий с человеком, таких как одновременное нажатие сочетаний кнопок. Если решение, вынесенное в ромбе (1650), состоит в том, что сенсорный ввод данных происходит из допустимой сенсорной области, то управление переходит к блоку (1660), в котором об этом сенсорном вводе данных может быть сообщено главному процессору. Если описать это более конкретно, то в варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 15А, эти сенсорные данные могут быть переданы через концентратор - контроллер (1520) периферийного оборудования в процессор (1510), в котором микропрограммное обеспечение сенсорного экрана исполняется таким образом, чтобы обработать эти сенсорные данные для того, чтобы предоставить соответствующему агенту, такому как системное программное обеспечение или приложения, указание на место и тип прикосновения пользователя.
В другом варианте реализации изобретения, компоненты предварительной обработки могут быть опрошены микропрограммным обеспечением сенсорного экрана, как, например, посредством считывания из регистров. Контроллер сенсорного экрана может сообщать информацию сенсорного экрана как устройства HID - класса, такого как устройства сенсорного экрана или как устройства расширенного HID - класса. Аналогичным образом, операция, выполняемая средствами микропрограммного обеспечения сенсорного экрана или микропрограммного обеспечения более высокого уровня или программного обеспечения, может осуществлять динамическую загрузку и разгрузку (одного или более) экземпляров реализации устройств HID - класса или устройств расширенного HID - класса, для сообщения информации сенсорного экрана, выведенной из одного сенсорного экрана, как, например, в случае, когда пользователь продвигается во временном отношении через иерархию меню с различными требованиями к взаимодействию с человеком для каждого отображения меню. Здесь, области сенсорного экрана могут перекрываться (как диаграммы Венна), так что одно взаимодействие с сенсорным экраном может быть интерпретировано как информация сенсорного экрана, сообщаемая одновременно множественным HID - устройствам.
Отметим, что эта передача данных в блоке (1660) происходит тогда, когда процессор (и концентратор - контроллер периферийного оборудования) находится в активном состоянии. Или эта передача данных заставляет эти компоненты входить в активное состояние из состояния низкого энергопотребления. В противоположность этому, в случае, когда посредством предварительной обработки, выполняемой в контроллере сенсорного экрана, определено, что сенсорный ввод производится в недопустимой сенсорной области (которая определена в описанном в блоке (1640), и, таким образом, такой ввод данных игнорируется, например, отбраковываются в блоке (1670)), никакой передачи данных вышестоящим компонентам не происходит. Соответственно, эти компоненты могут оставаться в состоянии низкого энергопотребления, или им может быть позволено войти в такое состояние низкого энергопотребления. Таким образом, эти компоненты могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы входить в состояние низкого энергопотребления в том случае, когда в пределах некоторого заданного интервала времени не принят сигнал прерывания (такой как прерывание по сенсорным данным). Несмотря на то, что показано на этом представлении высокого уровня в варианте реализации изобретения, приведенном на Фиг. 16, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении.
При сочетании передачи сообщения о вводе данных с сенсорного экрана, основанной на областях, которая здесь описана, с технологиями отображения, имеющими низкое энергопотребление, пользователь будет иметь то же самое визуальное впечатление при более низком энергопотреблении (более длительном времени работы от аккумуляторной батареи). Вообще говоря, программное обеспечение высокого уровня динамически передает подлежащие отображению графические изображения драйверу графических устройств (GFX - драйверу), и также передает их соответствующие окна или пиксельные области. GFX - драйвер отправляет пиксельные данные видеоинформации и управляющие сигналы на панель отображения для того, чтобы отобразить требуемое изображение. Это программное обеспечение высокого уровня также динамически передает допустимые окна сенсорного экрана, которые соответствуют своим соответствующим графическим окнам, микропрограммному обеспечению сенсорного экрана, которое в свою очередь передает эту информацию о допустимых областях сенсорного экрана контроллеру сенсорного экрана.
В наилучшем случае, электропитание может подаваться на модуль дисплея/сенсорного экрана для допустимых сенсорных вводов данных, чтобы отображать требуемое изображение и ожидать, в то время как электропитание платформы для остальной части системы (включающей в себя центральный процессор, концентратор -контроллер периферийного оборудования) может быть выключено, или остальная часть системы может быть помещена в состояние управления с очень низким энергопотреблением.
Контроллер сенсорного оборудования, таким образом, предотвращает недопустимые сенсорные прерывания из внешних сенсорных областей, в примере электронной книги, и передает допустимые сенсорные прерывания из внутренней части сенсорных областей микропрограммному обеспечению главного процессора. Таким образом, контроллер сенсорного оборудования передает микропрограммному обеспечению главного процессора только допустимые сенсорные прерывания из внутренней части сенсорных областей панели управления, в то время как остальная часть дисплея лишена электропитания.
Таким образом, соответствиями между отображаемыми областями пикселей на панели отображения с допустимыми областями сенсорного ввод данных на сенсорном экране можно управлять, сообщая эту информацию, соответственно, драйверу графических устройств и микропрограммному обеспечению сенсорного экрана, которые, в свою очередь, передают эту информацию своим соответствующим подсистемам дисплея и контроллера сенсорного экрана, наряду с любыми управляющими сигналами, используемыми для управления режимом электропитания этих устройств.
Много платформ включают в себя тактильную обратную связь для того, чтобы дать пользователю возможность почувствовать локализованную обратную связь в специальных областях в пределах сенсорного экрана. При сочетании передачи сообщения о вводе данных с сенсорного экрана, основанной на области виртуального обрамления, с тактильной обратной связью, у пользователя может сложиться лучшее восприятие. То есть, пользователь будет получать тактильную обратную связь только тогда, когда дотрагивается до модуля дисплея/сенсорного экрана в пределах допустимых областей дисплея/сенсорного экрана.
В некоторых вариантах реализации изобретения, могут быть реализованы объединенные микроконтроллер/прикладная специализированная интегральная схема (ASIC), которые выполняют как предварительную обработку ввода данных с сенсорного экрана (с маскированием недопустимой области виртуального обрамления), так и тактильную обратную связь. Таким образом, может потребляться значительно более низкая энергия по сравнению с выполнением этих функций в микропрограммном обеспечении главного процессора, функционирующем на центральном процессоре. В некотором варианте реализации изобретения, генератор тактильных сигналов может представлять собой эксцентриковый кулачок, управляемый таким образом, чтобы двигаться в ответ на ввод данных пользователем. Это движение вызывает вибрацию у пользователя, в качестве обратной связи. Или генератор тактильных сигналов может быть реализован с использованием электрического кольца вокруг дисплея для того, чтобы вызвать тактильную обратную связь, управляя электростатическим зарядом вокруг этого кольца. В других еще вариантах реализации изобретения, генератор тактильных сигналов может быть интегрирован в сенсорный экран и управляться контроллером сенсорного экрана.
Таким образом, тактильная обратная связь может предоставляться пользователю в том случае, когда пользовательские данные с сенсорного экрана исходят от допустимой области сенсорного экрана (а в других случаях такой сигнал тактильной обратной связи не передается). В некоторых вариантах реализации изобретения, тактильная обратная связь локализована в специальных областях. Например, при использовании мультисенсорного сенсорного экрана при 1 и более пальцах, находящихся в контакте с сенсорным экраном, тактильный отклик на размещение на сенсорном экране другого пальца предоставляется только вновь дотронувшемуся пальцу (а не любым другим уже касающимся пальцам). Отметим, что когда релевантность для ввода данных с сенсорного экрана изменяется, таким же образом также изменяются области, которые определяют то, предоставляется ли пользователю тактильная обратная связь.
Обратимся теперь к Фиг. 15С, на которой показана структурная схема части системы, соответствующей другому вариантом реализации настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 15С, система (1500′) сконфигурирована, по существу, таким же образом, что и система (1500), показанная на Фиг. 15А. Однако, отметим здесь присутствие генератора (1560) тактильных сигналов. В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 15С, генератор (1560) тактильных сигналов реализован как электронный полевой генератор, такой как емкостный генератор тактильных сигналов для обеспечения обратной связи пользователю. Отметим далее в этом варианте осуществления изобретения, что контроллер (1550) сенсорного экрана дополнительно включает в себя логику (1565) управления тактильными сигналами, сконфигурированную таким образом, чтобы принимать допустимые сенсорные данные, обработанные в логике (1555) и в ответ на них генерировать управляющие сигналы, для предоставления их генератору (1560) тактильных сигналов для того, чтобы создать локализованную тактильную обратную связь, такую как возбуждение некоторой локализованной области на дисплее (1530) в специальной локализованной области события прикосновения пользователя, такого события как размещение дополнительного пальца, дотрагивающегося до дисплея.
В некоторых вариантах реализации изобретения, может быть предусмотрен дисплей с оптическим сканированием, в котором в каждый пиксель интегрирован оптический сканер, делающий экран способным сканировать ввод данных пользователем, такой как прикосновения пальца, визитные карточки и другая визуальная информация, помещаемая на лицевую поверхность экрана. Описанные здесь виртуальные кнопки сенсорного экрана наряду с распределенной предварительной обработкой данных с сенсорного экрана, будь то внутри области первичного отображения или вне области первичного отображения, могут использоваться для того, чтобы запускать активирование дисплеем оптических сканеров (которые расположены в выбранных пикселях) и вводить изображение. Таким образом, потребление энергии сканером снижается, поскольку его рабочий цикл настолько мал. В качестве других примеров, такой сканер может быть использован в целях обеспечения безопасности, например, для сканирования отпечатков пальцев, в целях обслуживания потребителя, таких как для сканирования штриховых кодов, двумерных штриховых кодов (QR - кодов) и так далее. Кроме того, дисплей может далее освещать только одну или более выбранных локальных областей сенсорного экрана вместо всего дисплея, что даже еще больше снижает энергопотребление. По существу, вводимые пользователем данные (например, отпечаток пальца) используется как механизм обеспечения безопасности. Таким образом, когда палец пользователя располагается поверх указанной области, происходит локальное сканирование отпечатка пальца, которое может включать в себя освещение этой локальной области вспышкой.
Кроме того, при локальном освещении выбранных областей, не создается неудобство для пользователя от вспыхивания/освещения всего дисплея вместо освещения только локальной области, в которую помещен палец или QR - код. Это особенно актуально в случае, если освещение нарушает впечатление от просмотра видеоинформации, демонстрируемой на других участках дисплея. Другой приводимый в качестве примера случай представляет собой использование портативного вычислительного устройства, такого как "смартфон" или планшетного компьютера, для авторизации кредитовых, дебетовых или других финансовых операций с использованием авторизации по отпечатку пальца посредством локализованного освещения и сканирования некоторой выбранной области ввода данных на дисплее.
Кроме того, прерывание в результате ввода данных пользователем, предварительной обработки сенсорных данных и управления оптическим сканированием может быть обслужено локально в пределах сборочной единицы модуля дисплея/сенсорного экрана/сканера, избегая обслуживания прерывания на уровне системы, выполняемого главным процессором. И, кроме того, эта распределенная предварительная обработка вблизи от сборочной единицы модуля дисплея выполняется на более низких уровнях потребления энергии, чем при пробуждении платформы для обслуживания прерывания посредством микропрограммного обеспечения главного процессора, которое функционирует на центральном процессоре.
В качестве одного такого примера, контроллер сенсорного оборудования регистрирует сенсорный ввод данных в пределах допустимой области кнопки (соответствующей некоторой конкретной навигационной кнопке), и запускает локализованное оптическое сканирование отпечатка большого пальца пользователя для того, чтобы сделать возможным распознавание отпечатка пальца для прохождения проверки разрешения доступа. Поскольку это оптическое сканирование представляет собой локальное событие, соотнесенное с областью кнопки сенсорного экрана, то нет никакого визуального воздействия (например, яркостного, расплывания изображения, появления бликов) на видеоизображении в пределах области основного отображения, инструктирующей пользователя. Сенсорный ввод данных где бы то ни было в другом месте в пределах недопустимых областей может быть замаскирован и игнорироваться контроллером сенсорного экрана.
Обратимся теперь к Фиг. 17, на которой показана иллюстрация дисплея (1700), который включает в себя активную область отображения (1710) и область (1720) виртуального обрамления, которая включает в себя множество виртуальных кнопок (1715), каждая из которых сконфигурирована таким образом, чтобы принимать ввод данных пользователем. Как далее показано на Фиг. 17, активная область отображения (1710) предоставляет инструкции пользователю для входа в режим авторизации по отпечатку пальца посредством первой виртуальной кнопки (1715А). При активировании в ответ на размещение пользователем пальца на соответствующей кнопке, выполняется сканирование, в ходе которого освещается только эта локализованная область, и интегрированный сканер дисплея (1700) выполняет локализованное сканирование отпечатка пальца пользователя, давая возможность реализовать стандарты обеспечения безопасности/конфиденциальности, например, перед разрешением пользователю выполнить безопасную финансовую или другую операцию.
Таким образом, активированием оптического сканера на дисплее или связанного с дисплеем можно управлять таким образом, чтобы осуществлять сканирование в пределах локальной области дисплея в зависимости от допустимого ввода данных с сенсорного экрана, принимаемых из соотнесенной с этой областью области сенсорного экрана, что снижает энергопотребление платформы. В свою очередь, оптический сканирующий формирователь изображения может передать изображение, введенное из этой соотнесенной области, на главный процессор. Это введенное изображение, может иметь, связанные с ним стандарты обеспечения безопасности/конфиденциальности, которые могут ограничивать определенные действия, выполняемые над введенными изображениями, такие как хранение, передача, анализ или публичное распространение введенных изображений. В некоторых вариантах реализации изобретения, оптический сканер может выполнять сканирование, основываясь на анализе групп или сочетаний взаимодействий с человеком, таких как одновременное нажатие сочетаний кнопок.
В вариантах реализации изобретения, можно дополнительно посредством интеллектуальных средств определять то, когда уместно визуализировать контент в области вторичного отображения, такой как обрамляющая область. Хотя объем настоящего изобретения не ограничен в этом отношении, решения, динамически принимаемые в реальном масштабе времени, в отношении того, чтобы визуализировать контент в таких областях, могут основываться на одном или более критериях из числа нижеследующих критериев: конфигурации устройства (например, "створчатый" режим против "планшетного" режима); информации с датчиков, таких как датчики касания, давления, общего света и/или приближения или сочетания этих датчиков для обнаружения присутствия пользователя с целью определения одного или более участков области вторичного отображения, в которой следует разрешить визуализацию; типа контента, такого как видеорежим или игровой режим, в котором полноэкранное отображение использует область вторичного отображения; и состояния области первичного отображения (например, активное, неактивное или некоторое другое задаваемое состояние, такое как состояние низкого энергопотребления).
В некоторых вариантах реализации, область вторичного отображения может включать в себя множественные независимые области (например, левую, правую, верхнюю и нижнюю), каждая из которых может независимо управляться в отношении разблокирования и/или заблокирования визуализации контента в этих областях, так же как и типа контента, подлежащего визуализации в них.
Варианты реализации изобретения, таким образом, предоставляют возможность визуализировать контент на одном или более участках области вторичного отображения, основываясь на одном или более критериях, которые приведены выше. Следует понимать, что в других вариантах реализации изобретения также могут рассматриваться и дополнительные критерии.
Логика для интеллектуального определения того, разрешать ли визуализацию отображения в обрамлении или другой области вторичного отображения, (и если да, то определения надлежащего контента для визуализации) может быть расположена в различных местах в пределах системы. В качестве одного такого примера, такие решения в ответ на множество различных вводимых данных, может принимать логика, которая расположена в пределах одного или более ядер процессора или которая исполняется на, одном или более ярах процессора. Эти вводимые данные могут быть приняты из различных датчиков, устройств ввода и информации из других мест в системе, включающих в себя контент, визуализируемый в области основного отображения.
В некоторых вариантах реализации изобретения, логика отображения может включать в себя регистрирующий объект, дающий этой логике возможность регистрировать события, происходящие на этих датчиках, и другую информацию, включающую в себя информацию о конфигурации устройства, типе контента и режиме работы области первичного отображения. После такой регистрации, этот регистрирующий объект логики отображения может принимать указания на события от этих источников. В ответ на прием информации о событии может быть сгенерирован вектор решений, и он может использоваться логикой решений, которая может являться частью логики отображения или располагаться в другой части процессора, для генерирования решений в отношении того, следует ли разблокировать визуализацию отображения для обрамляющей области или другой области вторичного отображения, и если да, то - в отношении подходящего контента, подлежащего отображению в таких местах.
В некоторых вариантах реализации изобретения эта логика отображения может быть реализована, по меньшей мере, частично, в пределах контекста операционной системы как некоторый "каркас" динамического обрамления, который функционирует в сочетании с программой-администратором отображения, которая управляет администрированием визуализации контента для области первичного отображения. В других вариантах реализации изобретения может быть предусмотрен комплект инструментальных средств для разработки программного обеспечения (SDK - комплект), дающий возможность приложениям регистрироваться в этом "каркасе" динамического обрамления. Например, различные приложения могут регистрироваться в этом "каркасе" для того, чтобы указывать на запросы о том, чтобы заставить контент визуализироваться в области вторичного отображения. Таким образом, различные приложения, такие как приложения уровня пользователя, могут регистрироваться, например, посредством SDK - комплекта или другого механизма, в "каркасе" динамического обрамления для того, чтобы дать возможность "протолкнуть" надлежащий контент, связанный с некоторым данным приложением, в одну или более соответствующих областей вторичного отображения во время исполнения этого приложения и соответствующего отображения первичного контента таких приложений в пределах области первичного отображения.
Обратимся теперь к Фиг. 18А, на которой показаны графические иллюстрации динамического управления визуализацией контента в различных областях отображения в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Как показано в примере (1810), когда устройство на "створчатой" основе используется в "створчатом" режиме, область (1815) первичного отображения визуализирует контент, в то время как область (1817) вторичного отображения не визуализирует контент и вместо этого действует в качестве обрамления.
В другом режиме, например, в случае, при котором визуализируется полноэкранная видеоинформация, тот же самое отображение может быть сконфигурировано без области обрамления, так что как область первичного отображения, так и область вторичного отображения действуют как единый пользовательский интерфейс для отображения полноэкранной видеоинформации, как это показано в области (1825) отображения в примере (1820), приведенном на Фиг. 18В.
В другом еще примере (1830), проиллюстрированном на Фиг. 18С, область (1837) вторичного отображения может не визуализировать контент и вместо этого действует в качестве обрамления, в то время как область (1835) первичного отображения отображает визуализируемый контент. Этот пример может иметь место в случае, когда устройство используется в "планшетном" режиме с обрамлением как датчиком касания на его сторонах (распознающим прикосновение, исходящее от пользователя) или в ситуации, при которой это обрамление задействуется на основе того, что устройство находится в "планшетном" режиме. В других вариантах реализации изобретения, отфильтровывание может включать в себя выключение или блокирование датчиков касания в неактивной области сенсорного экрана. В таких случаях, фильтрование по-прежнему выполняется вне контроллера периферийного оборудования, например, посредством контроллера сенсорного оборудования.
В еще одном другом примере (1840), проиллюстрированном на Фиг. 18D, "планшетный" режим может иметь место без обрамления, в случае, когда визуализируемый контент представляет собой полноэкранную видеоинформацию. Таким образом, как область первичного отображения, так и область вторичного отображения объединяются для того, чтобы представить единый пользовательский интерфейс (1845). Это может иметь место даже в случае, при котором сенсорный ввод данных распознается на периферийных участках планшета.
В еще одном другом примере (1850), проиллюстрированном на Фиг. 18Е, могут быть разблокированы только области вторичного отображения, в то время как область (1855) первичного отображения управляется таким образом, чтобы находиться в режиме низкого энергопотребления. Соответственно, в иллюстрации примера (1850), независимыми области (1856-1859) вторичного отображения могут независимо управляться таким образом, чтобы визуализировать контент, например, виртуальные кнопки, которые может выбирать пользователь, делающие возможными разнообразные варианты ввода данных пользователем.
Для того, чтобы сделать возможной управляемую визуализацию на области вторичного отображения, основанную на некотором сочетании критериев, для различных областей отображения могут быть предусмотрены индивидуальные буферы кадров. В некоторых вариантах реализации изобретения, некоторый слой "каркаса" динамического обрамления, такой как тот, что может быть реализован в контроллере отображения, может осуществлять регистрацию для различных векторов решений (например, конфигурации устройства, датчика, типа контента и состояния отображения), и предпринимать соответствующее действия, чтобы разблокируя/блокируя область вторичного отображения для визуализации отображения. Кроме того, в некоторых примерах, посредством одного дисплея могут предоставляться больше чем две независимых панели отображения. Например, область первичного отображения и четыре независимые области вторичного отображения, каждая из которых соответствует стороне обрамления, могут обеспечивать независимый запуск контента на этих различных областях. В то же самое время, при другом управляющем воздействии, эти пять независимых панелей отображения могут быть гладко интегрированы как единая область первичного отображения для того, чтобы сделать возможной визуализацию полноэкранной видеоинформации или другого составляющего единое целое контента.
Варианты реализации изобретения могут дополнительно предусматривать способность осуществлять доступ к контенту в одной или более областях вторичного отображения для того, чтобы сделать возможной визуализацию надлежащего релевантного контента в области первичного отображения для просмотра в более крупном виде. Например, ярлыки приложений в области отображения обрамления, будучи выбранными посредством прикосновения пользователя, могут сделать возможным запуск соответствующего приложения с пользовательским интерфейсом в области первичного отображения. И имеется возможность в ответ на такой выбор вариантов пользователем дать возможность отображаться в пределах области основного отображения множественным независимым пользовательским интерфейсам.
Обратимся теперь к Фиг. 19, на которой показана графическая иллюстрация гладкого взаимодействия между областью вторичного отображения и областью первичного отображения в соответствии с вариантом реализации изобретения. Как показано на Фиг. 19, отображение (1900) включает в себя область (1910) первичного отображения и область (1920) вторичного отображения, которая в показанном варианте реализации изобретения соответствует области обрамляющей зоны. В этой области (1920) вторичного отображения предусматриваются элементы (1922 и 1924) отображения ярлыков первого и второго приложений, такие как пиктограммы или другие идентификаторы приложений. При выборе их пользователем, например, посредством прикосновения, соответствующее приложение может быть запущено, и пользовательский интерфейс для соответствующего приложения отображается на, по меньшей мере, участке области (1920) первичного отображения. Таким образом, как показано на Фиг. 19, первый пользовательский интерфейс (1912) для первого приложения отображается в области (1920) первичного отображения рядом со вторым пользовательским интерфейсом (1914) для второго приложения. Конечно, следует понимать, что имеется возможность, чтобы в области первичного отображения отображался, например, под управлением программы или другим управлением, только один пользовательский интерфейс приложения. Таким образом, при предоставлении разблокированных ярлыков приложений в области отображения обрамляющей зоны, может иметь место запуск приложения в области первичного отображения.
В дополнение к этому, контент, подлежащий визуализации в области вторичного отображения, может основываться на осведомленности о контенте, отображаемом в области первичного отображения, и/или осведомленности о контексте устройства. Например, когда в области первичного отображения исполняется приложение - браузер, на области вторичного отображения может отображаться контент, показывающий данные, основанные на контенте браузера. Когда в области первичного отображения исполняется приложение корпоративной электронной почты/календаря, на области вторичного отображения могут отображаться персональные уведомления из электронной почты. В качестве другого примера, когда в пределах области первичного отображения исполняется приложение для чтения электронных книг, в области вторичного отображения может отображаться приложение-словарь. Или же, в то время как в пределах области первичного отображения отображается мультимедийный контент, область вторичного отображения может быть использована для того, чтобы показывать хронометраж, предоставлять информацию о развлечениях или тому подобное. В дополнение к этому, могут использоваться персональные настройки для изменения того, какой контент подлежит отображению в области вторичного отображения. В некоторых вариантах реализации изобретения, различные пользователи могут обеспечивать это управление отображением посредством управляемого регистрационного имени пользователя.
Варианты реализации изобретения могут дополнительно предусматривать, чтобы в области вторичного отображения отображался контент, учитывающий местоположение. Например, когда система используется в месте расположения офиса, то в области вторичного отображения может отображаться лента офисных новостей. Вместо этого, когда система используется дома, область вторичного отображения может показывать обновления в Facebook™, расписание телевизионных программ и так далее. При пребывании в другом окружении, таком как окружение, в котором совершаются покупки, например, в пассаже, область вторичного отображения может показывать специальные предложения и/или информацию о магазине.
Варианты реализации изобретения могут дополнительно предусматривать, чтобы в области вторичного отображения отображался контент, основанный на осведомленности о находящемся поблизости устройстве. Например, когда система находится в непосредственной близости от мобильной радиостанции, такой как "смартфон", в области вторичного отображения может отображаться информация о входящих телефонных вызовах, поступающих на эту станцию, например, во время встреч или в другое время, как задается пользователем. Аналогичным образом, также может отображаться информация, касающаяся поступающих сообщений Службы коротких сообщений (SMS - сообщений), пропущенных телефонных вызовов и так далее.
Варианты реализации изобретения дополнительно предусматривают, чтобы в области вторичного отображения отображался контент, учитывающий пользователя. Например, в пределах области вторичного отображения может отображаться контент, основанный на персональных настройках. Например, отец, использующий систему, может заставить систему управляться таким образом, чтобы в области вторичного отображения отображались новости, "лента" биржевых новостей, спортивная информация, ярлыки офисных приложений или тому подобное. Вместо этого, мать, использующая систему, может заставить отображаться в области вторичного отображения, помимо прочего, новости моды, рецепты, книжные обзоры. А для ребенка, использующего систему, область вторичного отображения можно заставить показывать анимационных персонажей, ярлыки для игр и так далее.
Варианты реализации изобретения дополнительно предусматривают отображение контента, основанного на осведомленности о состоянии энергопотребления устройства. Например, когда основное отображение является неактивным в режиме низкого энергопотребления, область вторичного отображения может использоваться для того, чтобы отображать уведомления, такие как уведомления электронной почты, ярлыки, такие как ярлыки приложений или обеспечивать подсветку.
Таким образом, варианты реализации изобретения предоставляют некоторый каркас для того, чтобы дать возможность использовать различный контекст (например, контекст места расположения, пользователя, контента первичного отображения, контекст устройства и так далее) для того, чтобы определить надлежащий контекст для того, как и какой контент визуализировать в области вторичного отображения. Эти контекстные данные могут использоваться для генерирования решения о контенте в логике решений о контенте для определения надлежащего контента, которое, в свою очередь, может быть передано машине контента для генерирования надлежащего контента для визуализации. С использованием вариантов реализации изобретения устройство может быть индивидуализировано для заданных пользователей. В дополнение к этому, пользователь может реализовать большее время работы от аккумуляторной батареи, поскольку обширные участки дисплея могут быть выключены, притом, что по-прежнему дается возможность отображения контента в реальном масштабе времени посредством области вторичного отображения.
Варианты реализации изобретения могут быть использованы во многих различных типах систем; Например, в одном варианте реализации изобретения устройство связи может быть устроено таким образом, чтобы выполнять различные описанные здесь способы и технологии. Конечно, объем настоящего изобретение не ограничен устройством связи, и, вместо этого, другие варианты реализации изобретения могут быть направлены на другие типы устройства для обработки команд, или один или более машиночитаемых носителей информации, включающих в себя команды, которые в ответ на свое исполнение на вычислительном устройстве, заставляют это устройство осуществлять один или более описанных здесь способов и технологий.
Нижеследующие примеры относятся к дополнительным вариантам реализации изобретения.
В одном примере, система содержит контроллер периферийного оборудования, предназначенный для того, чтобы обеспечивать интерфейс с контроллером сенсорного оборудования и передавать на контроллер сенсорного оборудования информацию соответствия, причем информация соответствия включает в себя идентификационную информацию некоторой первичной области дисплея системы и некоторой вторичной области этого дисплея; контроллер сенсорного оборудования, сопряженный с контроллером периферийного оборудования и включающий в себя некоторую первую логику для того, чтобы отфильтровывать сенсорные данные, принятые от сенсорного устройства, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах вторичной области, и передавать сенсорные данные контроллеру периферийного оборудования в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах первичной области; сенсорное устройство, сопряженное с контроллером сенсорного оборудования, для того, чтобы принимать прикосновение пользователя и передавать эти сенсорные данные (данные о прикосновении) контроллеру сенсорного оборудования; логику отображения, сопряженную с дисплеем, для того, чтобы управлять дисплеем таким образом, чтобы визуализировать контент во вторичной области, основываясь на одном или более факторов из числа: конфигурации системы, информации от одного или более датчиков состояния окружающей среды, типа контента, подлежащего визуализации, и режима первичной области; и дисплей, сопряженный с логикой отображения, причем отображаемый контент в первичной области независим от отображаемого контента во вторичной области.
В некотором примере, контроллер периферийного оборудования должен находиться в состоянии низкого энергопотребления, когда контроллер сенсорного оборудования выполняет отфильтровывание сенсорных данных. Контроллер периферийного оборудования может быть в состоянии низкого энергопотребления, когда пользовательское прикосновение имеет место в пределах вторичной области.
В некотором примере, процессор включает в себя, по меньшей мере, одно ядро и контроллер периферийного оборудования. Процессор должен быть в состоянии низкого энергопотребления, когда контроллер сенсорного оборудования выполняет отфильтровывание сенсорных данных. Контроллер периферийного оборудования должен принимать информацию соответствия от системного программного обеспечения, которое исполняется на этом, по меньшей мере, одном ядре.
Отметим, что вышеупомянутый процессор может быть реализован с использованием разнообразных средств.
В некотором примере, процессор содержит Однокристальную систему (SoC - систему), входящую в состав устройства в пользовательском оборудовании, наделенного сенсорными возможностями.
В другом примере, система содержит дисплей и память, и включает в себя процессор, соответствующий одному или более вышеприведенных примеров.
В некотором примере, дисплей содержит сенсорный экран, включающий в себя сенсорное устройство, сопряженное с контроллером сенсорного оборудования, контроллер периферийного оборудования должен беспроводным образом передавать информацию соответствия в контроллер сенсорного оборудования, причем контроллер сенсорного оборудования включен в состав внешнего дисплея.
В некотором примере, информацию соответствия должна сохранять память, сопряженная с контроллером сенсорного оборудования, причем контроллер сенсорного оборудования должен осуществлять доступ к информации соответствия в этой памяти для того, чтобы определить, отфильтровывать ли эти сенсорные данные.
В некотором примере, контроллер периферийного оборудования должен передавать на контроллер сенсорного оборудования идентификационную информацию области панели управления дисплея, и контроллер сенсорного оборудования должен передавать сенсорные данные в контроллер периферийного оборудования в случае, когда эти сенсорные данные находятся в пределах этой области панели управления, а в иных случаях - отфильтровывать эти сенсорные данные. В ответ на прием этих переданных сенсорных данных система может "пробуждаться" от состояния низкого энергопотребления.
В некотором примере, вторичная область включает в себя, по меньшей мере, одну виртуальную кнопку, и контроллер сенсорного оборудования должен делать так, чтобы пользователю предоставлялась тактильная обратная связь в случае, когда сенсорные данные приняты в пределах этой, по меньшей мере, одной виртуальной кнопки, при нахождении контроллера периферийного оборудования в состоянии низкого энергопотребления. Контроллер сенсорного оборудования должен разблокировать оптический сканер в пределах некоторой первой области сканирования в сенсорном устройстве в ответ на прием сенсорных данных в пределах этой первой области сканирования, и заставлять, в ответ на прием сенсорных данных в пределах первой области сканирования, первую область сканирования освещаться. Контроллер сенсорного оборудования может, кроме того, включать оптический сканер в пределах первой области сканирования и освещение первой области сканирования, в то время как остальная часть сенсорного устройства находится в состоянии низкого энергопотребления.
В некотором варианте реализации изобретения, по меньшей мере, один датчик должен обнаруживать присутствие пользователя, и логика отображения должна принимать выходные данные этого, по меньшей мере, одного датчика и управлять некоторым первым размером, относящимся к первичной области, и некоторым вторым размером, относящимся к вторичной области, основываясь, по меньшей мере, частично на этих выходных данных. Логика отображения может управлять первым размером и вторым размером, основываясь, по меньшей мере, частично, на контенте, подлежащем визуализации на дисплее. Логика отображения может заставлять дисплей отображать выбранный пользователем контент для некоторого первого пользователя во вторичной области в случае, когда этот, по меньшей мере, один датчик обнаруживает присутствие этого первого пользователя. Логика отображения должна управлять вторичной областью таким образом, чтобы она отображала, по меньшей мере, один ярлык приложения, и в ответ на выбор пользователем этого, по меньшей мере, одного ярлыка приложения управлять, по меньшей мере, участком первичной области таким образом, чтобы она отображала пользовательский интерфейс этого выбранного пользователем приложения. Логика отображения может заставлять дисплей визуализировать во вторичной области второй контент, основываясь, по меньшей мере, частично, на первом контенте, визуализируемом в первичной области. Логика отображения может заставлять дисплей визуализировать контент, основываясь на взаимодействии с некоторой второй системой, находящейся вблизи от системы. Логика отображения может заставлять дисплей визуализировать во вторичной области информацию о телефонном вызове, когда вторая система принимает телефонный вызов, причем вторая система содержит "смартфон". Логика отображения может заставлять первичную область и вторичную область отображать составляющий единое целое пользовательский интерфейс в случае, когда система находится в режиме полноэкранной видеоинформации. Логика отображения может разблокировать вторичную область, когда первичная область находится в состоянии низкого энергопотребления. Логика отображения может визуализировать во вторичной области контент уведомления, когда первичная область находится в состоянии низкого энергопотребления.
В некотором примере, с логикой отображения сопряжен датчик места расположения, причем логика отображения должна заставлять дисплей визуализировать во вторичной области первый контент в случае, когда система находится в некотором первом месте расположения, и заставлять дисплей визуализировать во вторичной области второй контент в случае, когда система находится в некотором втором месте расположения, причем первое и второе места расположения распознаются датчиком места расположения.
В другом примере, устройство содержит контроллер, сопряженный с устройством сенсорного ввода данных, причем контроллер включает в себя фильтрующую логику для того, чтобы принимать, по меньшей мере, одну информацию из числа: информации о допустимой области и информации о недопустимой области для устройства сенсорного ввода данных; сохранять эту, по меньшей мере, одну информацию из числа: информации о допустимой области и информации о недопустимой области, в запоминающем устройстве, и принимать сенсорные данные от устройства сенсорного ввода данных и в случае, когда эти сенсорные данные находятся в пределах недопустимой области устройства сенсорного ввода данных, отфильтровывать эти сенсорные данные, не допуская их передачу главному процессору, сопряженному с этим контроллером.
В некотором примере, фильтрующая логика должна сообщать сенсорные данные в главный процессор в случае, когда эти сенсорные данные находятся в пределах допустимой области устройства сенсорного ввода данных. Фильтрующая логика может осуществлять доступ к информации о недопустимой области, которая (информация) хранится в запоминающем устройстве, для определения того, пребывает ли устройство сенсорного ввода данных в пределах недопустимой области. Допустимая область содержит, по меньшей мере, одну виртуальную кнопку, присутствующую на отображении.
В другом примере, система содержит однокристальную систему (SoC - систему), включающую в себя, по меньшей мере, одно ядро, контроллер периферийного оборудования, сопряженный с этим, по меньшей мере, одним ядром, для того, чтобы управлять связью с, по меньшей мере, одним периферийным устройством, сопряженным с однокристальной системой, и контроллер электропитания для того, чтобы давать возможность однокристальной системе входить в состояние низкого энергопотребления и выходить из него, устройство человеко-машинного интерфейса (HID - устройство) для того, чтобы принимать ввод данных от пользователя; и контроллер устройства человеко-машинного интерфейса, сопряженный с устройством человеко-машинного интерфейса, для того, чтобы принимать данные, связанные с вводом данных пользователем, и включающий в себя некоторую первую логику для того, чтобы отфильтровывать данные в случае, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах недопустимой области устройства человеко-машинного интерфейса, и передавать данные в однокристальную систему в случае, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах допустимой области устройства человеко-машинного интерфейса, при этом однокристальная система должна оставаться в состоянии низкого энергопотребления, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах недопустимой области.
В некотором примере, тактильный генератор должен предоставлять пользователю тактильную обратную связь, причем контроллер устройства человеко-машинного интерфейса должен заставлять тактильный генератор предоставлять тактильную обратную связь в случае, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах допустимой области устройства человеко-машинного интерфейса. Оптический сканер может сканировать второй ввод данных пользователем, причем контроллер устройства человеко-машинного интерфейса должен разблокировать оптический сканер в ответ на прием ввода пользователем данных в пределах допустимой области устройства человеко-машинного интерфейса. Контроллер устройства человеко-машинного интерфейса может, в ответ на прием ввода пользователем данных в пределах допустимой области устройства человеко-машинного интерфейса, заставлять эту допустимую область освещаться.
В другом примере, система содержит сенсорный экран для отображения пользовательского интерфейса, включающий в себя допустимую область, в которой сенсорная информация пользователя подлежит обработке, и недопустимую область, в которой сенсорная информация пользователя подлежит отбраковыванию, и контроллер сенсорного экрана, сопряженный с сенсорным экраном для приема сенсорной информации пользователя и включающий в себя логику для того, чтобы отбраковывать сенсорную информацию пользователя, принятую от сенсорного экрана, в случае, когда эта сенсорная информация пользователя находится в пределах недопустимой области, и передавать сенсорную информацию пользователя, принятую от сенсорного экрана, в случае, когда эта сенсорная информация пользователя находится в пределах допустимой области.
Система может дополнительно включать в себя контроллер периферийного оборудования, сопряженный с контроллером сенсорного экрана для того, чтобы принимать от контроллера сенсорного экрана передаваемую сенсорную информацию пользователя, и процессор, сопряженный с контроллером периферийного оборудования, для того, чтобы принимать от контроллера периферийного оборудования передаваемую сенсорную информацию пользователя и обрабатывать эту переданную сенсорную информацию пользователя для того, чтобы определить действие, запрашиваемое пользователем, причем процессор должен оставаться в состоянии низкого энергопотребления в случае, когда сенсорная информация пользователя отбракована контроллером сенсорного экрана.
В другом примере, система содержит сенсорный экран для того, чтобы отображать некоторый первый пользовательский интерфейс в первичной области и отображать некоторый второй пользовательский интерфейс или не отображать никакого пользовательского интерфейса во вторичной области, и контроллер сенсорного экрана, сопряженный с сенсорным экраном и включающий в себя некоторую первую логику, для того, чтобы отфильтровывать сенсорные данные, принятые от сенсорного экрана, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах вторичной области, и передавать эти сенсорные данные в контроллер периферийного оборудования, сопряженный с контроллером сенсорного экрана, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах первичной области.
Система может дополнительно включать в себя множество датчиков, каждый из которых должен воспринимать некоторый параметр окружающей среды и генерировать информацию об окружающей среде, относящуюся к окружающей среде в которой функционирует система, контроллер датчиков, сопряженный с этим множеством датчиков для того, чтобы принимать эту информацию об окружающей среде, причем контроллер периферийного оборудования сопряжен с контроллером датчиков и контроллером сенсорного экрана для того, чтобы принимать сенсорные данные от контроллера сенсорного экрана в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах первичной области, и процессор, сопряженный с контроллером периферийного оборудования для того, чтобы принимать эти сенсорные данные от контроллера периферийного оборудования и обрабатывать эти сенсорные данные для того, чтобы определить действие, запрашиваемое пользователем, причем процессор должен оставаться в состоянии низкого энергопотребления в случае, когда эти сенсорные данные отфильтрованы первой логикой.
В еще одном дополнительном примере, система включает в себя сенсорный экран для того чтобы отображать некоторый первый пользовательский интерфейс в первичной области, в которой прикосновение пользователя подлежит обработке, и не отображать никакой пользовательский интерфейс во вторичной области, в которой прикосновение пользователя должно игнорироваться, контроллер сенсорного экрана, сопряженный с сенсорным экраном и включающий в себя некоторую первую логику для того, чтобы принимать и сохранять информацию соответствия, включающую в себя идентификационную информацию первичной области и вторичной области, отфильтровывать сенсорные данные, принятые от сенсорного экрана, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах вторичной области, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации соответствия, и передавать сенсорные данные в контроллер периферийного оборудования, входящий в состав однокристальной системы (SoC - системы), сопряженный с контроллером сенсорного экрана, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах первичной области, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации соответствия.
Система может дополнительно включать в себя датчик общего света для того, чтобы измерять уровень общего света в окружающей среде, в которой функционирует система, контроллер датчика, сопряженный с датчиком общего света и предназначенный для того, чтобы принимать данные об измеренном уровне общего света, причем однокристальная система сопряжена с контроллером датчика и контроллером сенсорного экрана.
В некотором примере, однокристальная система содержит множество ядер, контроллер периферийного оборудования, сопряженный с этим множеством ядер для того, чтобы управлять связью с множеством периферийных устройств, сопряженных с однокристальной системой, включающих в себя контроллер датчика и контроллер сенсорного экрана, причем контроллер периферийного оборудования должен принимать от контроллера датчика данные об измеренном уровне окружающего света и передавать данные об измеренном уровне окружающего света контроллеру сенсорного экрана для того, чтобы дать возможность контроллеру сенсорного экрана управлять, основываясь на этом уровне, некоторым рабочим параметром сенсорного экрана, контроллер периферийного оборудования, кроме того, должен передавать на контроллер сенсорного экрана информацию соответствия и принимать сенсорные данные от контроллера сенсорного экрана в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах первичной области.
Однокристальная система может дополнительно включать в себя контроллер электропитания для того, чтобы давать однокристальной системе возможность входить в состояние низкого энергопотребления и выходить из него, причем контроллер электропитания должен давать однокристальной системе возможность оставаться в состоянии низкого энергопотребления в случае, когда сенсорные данные, соответствующие прикосновению пользователя в пределах вторичной области, отфильтрованы в первой логике контроллера сенсорного экрана, и заставлять однокристальную систему выходить из состояния низкого энергопотребления в случае, когда преданы сенсорные данные, соответствующие прикосновению пользователя в пределах первичной области.
Система может дополнительно включать в себя интегральную схему управления режимом электропитания (PMIC - схему), сопряженную с однокристальной системой для того, чтобы управлять потреблением энергии системой.
В другом примере, по меньшей мере один носитель данных включает в себя команды, которые при их исполнении заставляют систему принимать, в логике отображения, регистрационное сообщение от некоторого первого приложения, указывающее на возможность применения первого приложения для динамической визуализации контента в области вторичного отображения в дисплее системы во время исполнения первого приложения, причем область вторичного отображения является отдельной от области первичного отображения, в которой должен быть визуализирован пользовательский интерфейс первого приложения; включать информацию, касающуюся первого приложения, в список для области вторичного отображения; во время исполнения первого приложения принимать запрос на отображение контента в области вторичного отображения, и заставлять дисплей визуализировать контент в области вторичного отображения, в то время как в первой области отображения визуализирован пользовательский интерфейс, причем контент является независимым от пользовательского интерфейса, причем контент во второй области отображения выбирается с использованием информации о первом приложении, имеющейся в списке для области вторичного отображения.
В еще одном другом примере, система включает в себя сенсорное устройство для приема сенсорного ввода данных пользователем для того, чтобы генерировать сенсорные данные, соответствующие этому сенсорному вводу данных пользователем; контроллер сенсорного оборудования, сопряженный с сенсорным устройством, причем контроллер сенсорного оборудования должен принимать информацию соответствия для того, чтобы идентифицировать первичную область отображения и вторичную область отображения, и при этом контроллер сенсорного оборудования включает в себя некоторую первую логику для того, чтобы передавать эти сенсорные данные в контроллер периферийного оборудования в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют сенсорному вводу данных в пределах первичной области, и отфильтровывать сенсорные данные, принятые от сенсорного устройства, в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют сенсорному вводу данных в пределах вторичной области.
В некотором примере, контроллер сенсорного оборудования должен выполнять, по меньшей мере, одно из следующего: принимать информацию соответствия от контроллера периферийного оборудования и отфильтровывать сенсорные данные в случае, когда контроллер периферийного оборудования находится в состоянии низкого энергопотребления.
В некотором примере, информацию соответствия должно предоставлять контроллеру периферийного оборудования системное программное обеспечение, исполняемое на, по меньшей мере, одном ядре.
В некотором примере, дисплей может включать в себя область панели управления, причем контроллер сенсорного оборудования должен передавать сенсорные данные в контроллер периферийного оборудования в случае, когда эти сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в пределах этой области панели управления, независимо от того, располагается ли эта область панели управления в пределах первичной области или вторичной области. Контроллер сенсорного оборудования может принимать от контроллера периферийного оборудования идентификационную информацию этой области панели управления. Система может выходить из состояния низкого энергопотребления, когда контроллер сенсорного оборудования отправляет сенсорные данные контроллеру периферийного оборудования, и система может оставаться в состоянии низкого энергопотребления, когда контроллер сенсорного оборудования отфильтровывает сенсорные данные.
В некотором примере, в пределы некоторой первой области сканирования в сенсорном устройстве включен оптический сканер, причем в случае, когда пользователь прикасается к первой области сканирования, контроллер сенсорного оборудования должен разблокировать оптический сканер, и в случае, когда пользователь прикасается к первой области сканирования, контроллер сенсорного оборудования должен заставлять освещаться первую область сканирования. Контроллер сенсорного оборудования может разблокировать оптический сканер и заставлять первую область сканирования становиться освещенной, в то время как один или более компонентов из числа: контроллера периферийного оборудования, процессора или памяти сенсорного устройстве, находятся в состоянии низкого энергопотребления.
В другом примере, система содержит устройство человеко-машинного интерфейса (HID - устройство) для того, чтобы принимать ввод данных от пользователя; и контроллер устройства человеко-машинного интерфейса, сопряженный с устройством человеко-машинного интерфейса, для того, чтобы принимать данные, связанные с вводом данных пользователем, и включающий в себя некоторую первую логику для того, чтобы отфильтровывать данные в случае, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах недопустимой области устройства человеко-машинного интерфейса, и передавать данные во однокристальную систему в случае, когда ввод данных пользователем имеет место в пределах допустимой области устройства человеко-машинного интерфейса.
В другом примере, способ содержит этапы, на которых: принимают, в контроллере сенсорного оборудования системы, информацию о допустимой области для устройства сенсорного ввода данных в системе, указывающую допустимую область, в которой прикосновение пользователя должно быть обработано, и информацию о недопустимой области для устройства сенсорного ввода данных, указывающую недопустимую область, в которой прикосновение пользователя должно игнорироваться, сохраняют информацию о допустимой области и информацию о недопустимой области в запоминающем устройстве, сопряженном с контроллером сенсорного оборудования, принимают, в контроллере сенсорного оборудования, первые сенсорные данные от устройства сенсорного ввода данных, причем первые сенсорные данные, соответствуют прикосновению пользователя в недопустимой области, определяют, что прикосновение пользователя имеет место в недопустимой области, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о недопустимой области, и отфильтровывают первые сенсорные данные, не допуская их передачу на главный процессор, сопряженный с контроллером сенсорного оборудования, и принимают, в контроллере сенсорного оборудования, вторые сенсорные данные от устройства сенсорного ввода данных, причем вторые сенсорные данные соответствуют прикосновению пользователя в допустимой области, определяют, что прикосновение пользователя имеет место в допустимой области, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации о допустимой области, и передают вторые сенсорные данные на главный процессор.
В другом примере, способ содержит этапы, на которых: принимают запрос на отображение некоторого первого пользовательского интерфейса на сенсорном экране системы, отдают сенсорному экрану команду отображать первый пользовательский интерфейс, передают, на контроллер сенсорного оборудования системы, информацию о допустимой области для устройства сенсорного ввода данных в системе, указывающую допустимую область, в которой прикосновение пользователя должно быть обработано, и информацию о недопустимой области для устройства сенсорного ввода данных, указывающую недопустимую область, в которой прикосновение пользователя должно игнорироваться, определяют, при приеме первых сенсорных данных от устройства сенсорного ввода данных, соответствующих прикосновению пользователя в недопустимой области, что прикосновение пользователя имеет место в недопустимой области, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации о недопустимой области, и отфильтровывают первые сенсорные данные, не допуская их передачу на главный процессор, сопряженный с контроллером сенсорного оборудования, для того, давая главному процессору возможность оставаться в состоянии низкого энергопотребления.
В другом примере, машиночитаемый носитель информации, включающий в себя команды, предназначен для выполнения способов по любому из вышеприведенных примеров.
В другом примере, устройство содержит средства для выполнения способов по любому из вышеприведенных примеров.
Следует понимать, что возможны разнообразные сочетания вышеприведенных примеров.
Конструкция может проходить через различные стадии: от создания до моделирования и до изготовления. Данные, представляющие конструкцию, могут представлять конструкцию множеством способов. Сначала, что является полезным при моделировании, аппаратные средства могут быть представлены с использованием языка описания аппаратных средств или другого языка функционального описания. В дополнение к этому, на некоторых стадиях процесса проектирования может быть выполнена модель уровня схем с логикой и/или элементами транзисторной логики. Кроме того, большинство конструкций, на некоторой стадии, достигают уровня данных, представляющих физическое размещение различных устройств в модели аппаратных средств. В случае, при котором используются традиционные технологии производства полупроводников, данные, представляющие модель аппаратных средств, могут представлять собой данные, указывающие на присутствие или отсутствие различных признаков на различных маскирующих слоях для фотошаблонов, используемых для производства интегральной схемы. В любом представлении конструкции данные могут храниться на любой форме машиночитаемого носителя информации. Память или магнитное или оптическое запоминающее устройство, такое как диск, могут являться этим машиночитаемым носителем информации, предназначенным для хранения информации, переданной посредством оптической или электрической волны, модулированной или иным образом сгенерированной для передачи такой информации. Когда осуществляется передача электрической несущей, указывающей или переносящей код или конструкцию, то в той мере, в какой выполняется копирование, буферизация или ретрансляция электрического сигнала, создается новая копия. Таким образом, поставщик услуг связи или поставщик сетевых услуг могут сохранить на материальном, машиночитаемом носителе информации, по меньшей мере, временно, некоторую вещь, такую как информация, закодированная в несущей, воплощающую технологии вариантов реализации настоящего изобретения.
В современных процессорах, множество различных исполняющих звеньев используется таким образом, чтобы обрабатывать и исполнять разнообразные кода и команды. Не все команды созданы равными, поскольку некоторые завершаются более быстро, в то время как другие могут до своего завершения занять некоторое количество периодов тактовых импульсов. Чем быстрее пропускная способность команд, тем лучше общая производительность процессора. Таким образом, было бы выгодно, чтобы как можно больше команд исполнялось настолько быстро, насколько это возможно. Однако, существуют определенные команды, которые имеют более высокую сложность и требуют большего в том, что касается времени исполнения и ресурсов процессора. Например, существуют команды на вычисления с плавающей запятой, операции загрузки/сохранения в памяти, перемещения данных и так далее.
По мере того, как все больше компьютерных систем используется в Интернет-приложениях, текстовых и мультимедийных приложениях, со временем вводилась дополнительная поддержка процессора. В одном варианте реализации изобретения, набор команд может быть связан с одной или более архитектурами компьютера, включающими в себя типы данных, команды, архитектуру регистров, способы адресации, архитектуру памяти, обработку прерываний и особых ситуаций и внешний ввод данных и вывод данных (I/O).
В одном варианте реализации изобретения, архитектура набора команд (ISA - архитектуры) может быть реализована посредством одной или более микроархитектур, которые включают в себя логику и схемы процессора, используемые для реализации одного или более набора команд. Соответственно, процессоры с различной микроархитектурой могут совместно использовать, по меньшей мере, часть общего набора команд. Например, процессоры Intel Pentium 4, процессоры Intel Core™ и процессоры от компании Advanced Micro Devices, Inc., Саннивейл, штат Калифорния, США реализуют почти идентичные версии набора команд х86 (с некоторыми расширениями, которые были добавлены с более новыми версиями), но имеют различающиеся внутренние конструкции. Аналогичным образом, процессоры, сконструированные другими компаниями - разработчиками процессоров, такими как ARM Holdings, Ltd., MIPS или их лицензиатов или последователей, могут совместно использовать, по меньшей мере, часть общего набора команд, но могут включать в себя различающиеся конструкции процессора. Например, одна и та же архитектура регистров ISA - архитектуры может быть реализована различными способами в различных микроархитектурах, с использованием новых или хорошо известных технологий, включая в себя выделенные физические регистры, один или более динамически распределяемых физических регистров, использующих механизм переименования регистров (например, с использованием таблицы альтернативных имен регистров (RAT - таблицы), переупорядочивающего буфера (ROB - буфера) и регистрового файла изъятия. В одном варианте реализации изобретения, регистры могут включать в себя один или более регистров, архитектур регистров, регистровых файлов или других наборов регистров, которые могут быть или могут не быть адресуемыми для разработчика программного обеспечения.
В одном варианте реализации изобретения, команда может включать в себя один или более форматов команды. В одном варианте реализации изобретения, формат команды может указывать различные поля (количество разрядов, место расположения разрядов, и так далее) для определения, среди прочего, операции, подлежащей выполнению, и операнда (операндов), над котором (которыми) должна быть выполнена эта операция. Некоторые форматы команд могут быть подразделены на шаблонам команд (или подформатам). Например, шаблоны команд данного формата команды могут быть определены как имеющие различные подмножества полей формата команды и/или определены как имеющие некоторое данное поле, интерпретируемое различным образом. В одном варианте реализации изобретения, команда выражается с использованием формата команды (и, если это определено, в некотором заданном одном из шаблонов команды этого формата команды) и определяет или указывает операцию и операнды, которыми будет оперировать эта операция.
Научные, финансовые, универсальные автовекторизуемые приложения, RMS - приложения (приложения с распознаванием, разработкой и синтезом) и визуальные и мультимедийные приложения (например, двумерная/трехмерная графика, обработка изображений, сжатие/восстановление сжатых видеоданных, алгоритмы распознавания речи и манипуляции аудиоданными) могут требовать, чтобы одна и та же операция выполнялась над большим количеством элементов данных. В одном варианте реализации изобретения, аббревиатура SIMD (с одним потоком команд и многими потоками данных) относится к типу команды, которая заставляет процессор выполнять операцию над множественными элементами данных. Технология SIMD может быть использована в процессорах, которые могут логически разделять разряды в регистре на некоторое количество элементов данных фиксированного размера или переменного размера, каждый из которых представляет отдельное значение. Например, в одном варианте реализации изобретения, разряды в 64 - разрядном регистре могут быть организованы как исходный операнд, содержащий четыре отдельных 16 - разрядных элемента данных, каждый из которых представляет отдельное 16 - разрядное значение. Этот тип данных может именоваться как ′упакованный′ тип данных или ′векторный′ тип данных, и операнды этого типа данных именуются как упакованные операнды данных или векторные операнды. В одном варианте реализации изобретения, элемент упакованных данных или вектор может представлять собой последовательность упакованных элементов данных, хранящихся в одном регистре, и упакованный операнд данных или векторный операнд может представлять собой исходный операнд или операнд назначения в SIMD - команде (или ′команде с упакованными данными′ или ′векторной команде′). В одном варианте реализации изобретения, SIMD - команда определяет отдельную векторную операцию, которая должна быть выполнена над двумя исходными векторными операндами для того, чтобы сгенерировать векторный операнд назначения (также именуемый как результирующий векторный операнд), имеющий тот же самый или другой размер, с тем же самым или другим количеством элементов данных, и в том же самом или другом порядке следования элементов данных.
Технология SIMD, такая как та, что используется процессорами Intel Core™, имеющими набор команд, включающий в себя команды х86, технологии ММХ™ (Мультимедийного расширения), Расширений SIMD для потоковой передачи данных (SSE - расширений), SSE 2, SSE 3, SSE 4.1 и SSE 4.2, процессоры ARM, такие как семейство процессоров ARM Cortex, имеющих набор команд, включающий в себя векторные команды с плавающей запятой (VFP - команды) и/или команды технологии NEON, и процессоры MIPS, такие как семейство процессоров Loongson, разработанных Институтом вычислительной техники (ICT) Китайской Академии Наук, сделала возможным значительное повышение производительности приложения (Core™ и ММХ™ представляют собой зарегистрированные товарные знаки или товарные знаки корпорации Intel Corporation, Санта-Клара, штат Калифорния, США).
В одном варианте реализации, термины "регистры/данные назначения" и "исходные регистры/данные" представляют собой общее обозначение, представляющее источник и пункт назначения соответствующих данных или операции. В некоторых вариантах реализации, они могут быть реализованы посредством регистров, памяти или других запоминающих областей, имеющих другие названия или функции, чем те, которые изображены. Например, в одном варианте реализации изобретения, "DEST1" может представлять собой регистр временного запоминания или другую запоминающую область, тогда как "SRC1" и "SRC2" могут представлять собой первый и второй исходные запоминающие регистры или другую область памяти и так далее. В других вариантах реализации изобретения, две или более области из числа запоминающих областей SRC и DEST могут соответствовать различным элементам хранения данных в пределах одной и той же запоминающей области (например, SIMD - регистра). В одном варианте реализации изобретения, исходные регистры могут также действовать в качестве регистра назначения, например, при записи результата операции, выполненной на первыми и вторыми исходными данными, назад в один из двух исходных регистров, служащий в качестве регистра назначения.
Термин "модуль" в том значении, в котором он здесь используется, относится к любому сочетанию аппаратных средств, программных средств и/или программно -аппаратных средств. В качестве примера, модуль включает в себя аппаратные средства, такие как микроконтроллер, связанный с некратковременным носителем информации для хранения кода, приспособленного для того, чтобы исполняться микроконтроллером. Следовательно, ссылка на модуль, в одном варианте реализации изобретения, относится к аппаратным средствам, которое специально сконфигурированы таким образом, чтобы распознавать и/или исполнять код, подлежащий хранению на некратковременном носителе информации. Кроме того, в другом варианте реализации изобретения, использование термина "модуль" относится к некратковременному носителю информации, включающему в себя код, который специально приспособлен для того, чтобы исполняться микроконтроллером для выполнения предварительно заданных операций. И, как можно сделать вывод, в еще одном варианте реализации изобретения, термин "модуль" (в этом примере) может относиться к комбинации микроконтроллера и некратковременного носителя информации. Часто границы модуля, которые проиллюстрированы как отдельные, обычным образом изменяются и потенциально перекрываются. Например, некоторый первый и некоторый второй модуль могут совместно использовать аппаратные средства, программные средства, программно -аппаратные средства, или их сочетание, потенциально сохраняя некоторые независимые аппаратные средства, программные средства или программно-аппаратные средства. В одном варианте реализации изобретения, использование термина "логика" включает в себя аппаратные средства, такие как транзисторы, регистры или другие аппаратные средства, такие как программируемые логические устройства.
Использование фразы ′сконфигурированный таким образом, чтобы′, в одном варианте реализации изобретения, относится к размещению, собиранию вместе, изготовлению, предложению для продажи, импортированию и/или конструированию устройства, аппаратных средств, логики, или элемента для выполнения некоторой указанной или определенной задачи. В этом примере, устройство или его элемент, который не функционирует, все-таки является ′сконфигурированным для того, чтобы′ выполнять некоторую указанную задачу, если он сконструирован, сопряжен и/или подсоединен для того, чтобы выполнять упомянутую указанную задачу. В качестве чисто иллюстративного примера, логический элемент может во время операции давать 0 или 1. Но логический элемент ′сконфигурированный таким образом, чтобы′ подавать отпирающий сигнал на схему синхронизации не включает в себя каждый потенциальный логический элемент, который может давать 1 или 0. Вместо этого этот логический элемент представляет собой логический элемент, сопряженный некоторым способом, так что во время работы выходы 1 или 0 должны отпирать схему синхронизации. Еще раз отметим, что использование термина ′сконфигурированный таким образом, чтобы′ не требует функционирования, но вместо этого фокусируется на скрытом состоянии устройства, аппаратных средств и/или элемента, где в этом скрытом состоянии устройство, аппаратные средства и/или элемент сконструированы таким образом, чтобы выполнять некоторую конкретную задачу тогда, когда это устройство, аппаратные средства и/или элемент функционируют.
Кроме того, использование фраз ′способный к′ и или ′способный функционировать таким образом, чтобы′, в одном варианте реализации изобретения, относится к некоторому устройству, логике, аппаратным средствам и/или элементу, сконструированному таким образом, чтобы сделать возможным использование этого устройства, логики, аппаратных средств и/или элемента таким образом, чтобы использовать эту функцию без необходимости изменять это устройство, логику, аппаратные средства и/или элемент. Отметим, как и выше, что использования фраз ′способный к′ или ′способный функционировать таким образом, чтобы′, в одном варианте реализации изобретения, относится к скрытому состоянию устройства, логики, аппаратных средств и/или элемента, где это устройство, логика, аппаратные средства и/или элемент не функционируют, но сконструированы таким образом, чтобы делать возможным использование этой функции без изменения.
Термин "значение", в том виде, в котором он здесь используется, включает в себя любое известное представление числа, состояния, логического состояния или двоичного логического состояния. Часто, использование логических уровней, логических значений или булевых значений также упоминается как единицы и нули, что просто представляет двоичные логические состояния. Например, 1 относится к высокому логическому уровню, а 0 относится к низкому логическому уровню. В одном варианте реализации изобретения, запоминающая ячейка, такая как транзистор или ячейка флэш-памяти, может быть способной хранить единственное логическое значение или множественные логические значения. Однако, использовались и другие представления значений в компьютерных системах. Например, десятичное число десять также может быть представлено как двоичное значение 1010 и как шестнадцатеричная буква А. Следовательно, термин "значение" включает в себя любое представление информации, способной храниться в компьютерной системе.
Кроме того, состояния могут быть представлены значениями или долями значений. В качестве примера, некоторое первое значение, такое как логическая единица, может представлять умолчание или исходное состояние, тогда как некоторое второе значение, такое как логический ноль, может представлять состояние не по умолчанию. В дополнение к этому, термины "сброс" и "установка", в одном варианте реализации изобретения, относятся, соответственно к значению или состоянию по умолчанию и обновленному значению или состоянию. Например, значение "по умолчанию" потенциально включает в себя высокое логическое значение, то есть "сброс", в то время как обновленное значение потенциально включает в себя низкое логическое значение, то есть "установку". Отметим, что для представления любого количества состояний может быть использована любая комбинация значений.
Варианты реализации способов, аппаратных средств, программных средств, программно-аппаратных средств или кода, изложенные выше, могут быть осуществлены посредством команд или кода, хранящихся на доступном для машины, машиночитаемом, доступном для компьютера, или читаемом компьютером носителе информации, которые являются исполняемыми процессорным элементом. Некратковременный доступный для машины/машиночитаемый носитель информации включает в себя любой механизм, который предоставляет (то есть, хранит и/или передает) информацию в форме, читаемой машиной, такой как компьютер или электронная система. Например, некратковременный доступный для машины носитель информации включает в себя: оперативное запоминающее устройство (RAM), такое как статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM) или динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM); постоянное запоминающее устройство (ROM); магнитный или оптический носитель информации; устройства с флэш-памятью; электрические запоминающие устройства; оптические запоминающие устройства; акустические запоминающие устройства; другую форму запоминающих устройств для хранения информации, принятой от кратковременных (распространяющихся) сигналов (например, несущих, инфракрасных сигналов, цифровых сигналов); и так далее, которые нужно отличить от некратковременных носителей информации, которые могут принимать информацию от них.
Команды, используемые для программирования логики на выполнение вариантов реализации изобретения, могут храниться в памяти в системе, такой как DRAM, кэш, флэш-память или другое запоминающее устройство. Кроме того, эти команды могут быть распространены по сети или посредством других читаемых компьютером носителей информации. Таким образом, машиночитаемый носитель информации может включать в себя любой механизм для хранения или передачи информации в форме, читаемой машиной (например, компьютером), но не ограничен: гибкими магнитными дисками, оптическими дисками, компакт - диском, постоянным запоминающим устройством (CD - ROM (постоянным запоминающим устройством на компакт - диске)), и магнитооптическими дисками, постоянным запоминающим устройством (постоянными запоминающими устройствами), оперативным запоминающим устройством (RAM), стираемым программируемым постоянным запоминающим устройством (EPROM), электрически стираемым программируемым постоянным запоминающим устройством (EEPROM), магнитными или оптическими картами, флэш-памятью или материальным, машиночитаемым запоминающим устройством, используемым при передаче информации по сети "Интернет" через электрические, оптические, акустические или другие формы распространяемых сигналов (например, несущие, инфракрасные сигналы, цифровые сигналы и так далее). Соответственно, читаемый компьютером носитель информации включает в себя любой тип материального машиночитаемого носителя информации, подходящего для хранения или передачи электронных команд или информации в форме, читаемой машиной (например, компьютером).
Ссылка повсюду в этом описании на "один вариант реализации изобретения" или "некоторый вариант реализации изобретения" означает, что некоторый конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с этим вариантом реализации изобретения, включены в состав, по меньшей мере, одного варианта реализации настоящего изобретения. Таким образом, появления фраз "в одном варианте реализации изобретения" или "в некотором варианте реализации изобретения" в различных местах повсюду в этом описании не обязательно все относятся к одному и тому же варианту реализации изобретения. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах реализации изобретения.
Хотя настоящее изобретение было описано в отношении ограниченного количества вариантов своей реализации, специалисты в данной области техники оценят его многочисленные модификации и изменения. Подразумевается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения, которые находятся в рамках подлинной сущности и объема этого представленного изобретения.