[发明专利]WIFI存储器功率最小化

说明书

本公开内容涉及在空闲时段期间，使WiFi片上系统(SOC)的功耗最小化。公开的架构包括用于能够独立加电/断电的WiFi SoC的嵌入式处理器的存储体以及将虚拟地址转换成物理地址并生成异常以处理对没有对应物理地址的虚拟地址的存取的存储器管理单元(MMU)。该架构能够实施需求分页方案，由此因存取不在嵌入式存储器之内的代码/数据造成的MMU错误导致处理器从片外辅助存储器抓取代码/数据。为了使页面错误最小化，该架构在嵌入式处理器的存储器之内存储以小周期反复存取或不容忍存取代码/数据的延迟的WiFi客户端代码/数据。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2016年11月28日提交的，题为“WIFI MEMORY POWERMINIMIZATION”的美国临时专利申请No.62/427,107和2017年10月31日提交的，题为“WIFIMEMORY POWER MINIMIZATION”的美国实用专利申请No.15/799,601的优先权，据此以引用方式将上述申请的内容并入本文。

技术领域

概括地说，下文涉及无线通信，更具体而言，涉及用于使WiFi客户端的存储器功率需求最小化的系统和方法。

背景技术

无线通信系统得到广泛部署，以提供各种类型的通信内容，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等。Wi-Fi或WiFi(例如，IEEE 802.11)是允许电子设备连接到无线局域网(WLAN)的技术。WiFi网络可以包括接入点(AP)，该接入点可以与一个或多个其它计算设备通信。AP可以耦合到网络，例如因特网，并可以使连接的设备能够经由网络进行通信或与其它耦合到AP的设备进行通信。

移动电子设备(例如，蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机等)在普及性和使用方面已经取得发展。为了跟上消费需求增加的步伐，移动设备已经变得特征更加丰富，并且现在通常包括多个片上系统(SOC)，这些SOC包括WiFi SoC。在一些情况下，移动设备可能具有有限量的电池电量。于是，WLAN中未主动经由网络发射/接收信息的移动设备的无线客户端可以进入休眠(或空闲状态)以节省功率，其中无线客户端在休眠状态中不主动发送/接收信息。这些无线客户端可以进一步周期性地唤醒一短时间段，以检查消息，例如，AP发送的信标帧，以通告存在WLAN。

发明内容

对于移动WiFi产品而言，突发活动业务之间的空闲时段期间的功耗是主要的竞争性性能标杆。在待机时，WiFi客户端能够休眠简短的间隔，但必须要周期性唤醒以侦听WiFi客户端所关联的WiFi接入点发送的信标。WiFi客户端能够通过智能算法来最小化侦听信标所需要的功率，该智能算法实现尽可能晚的开始侦听信标、尽可能早的终止侦听、使用低功率RF硬件进行侦听、在硬件之内对所接收的信标进行基本处理以及仅侦听每个第N个信标，而非侦听每个信标。这些信标接收功率优化，统称为“DTIM模式”，允许WiFi客户端的嵌入式处理器休眠延长的时间，并仅在看到特别感兴趣的信标时才唤醒。

有了这些DTIM模式功率优化，对WiFi客户端的待机功耗的最大剩余贡献者中的一个贡献者就是维持WiFi客户端的嵌入式处理器的存储器内容所需的功率。在系统仅仅侦听每个第N个信标时，这个问题变得尤其严重。例如，在“DTIM10”操作模式中，其中，WiFi客户端唤醒以侦听接入点发送的每个第10个信标，WiFi客户端的嵌入式处理器使用的存储器的泄露电流可能很容易贡献WiFi系统功耗的50％以上。对于具有代码从其中运行的片上SRAM存储器的离散/SoC的WiFi解决方案，这是一个特别的问题。进一步优化WiFi客户端待机功耗需要使维持客户端的嵌入式处理器的存储器的内容所需的功率最小化。