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PCIe功耗管理（三）ASPM机制

    通常情况下，处于D0状态的设备会保持其Upstream链路处于L0状态；而ASPM为D0状态定义了一种协议，可以将链路置于低功耗状态，同时指示另一端同样及那个第功耗。ASPM可以动态降低链路功耗，实现比只有软件控制更细致的电源管理。

相关寄存器

Link Capabilities Register寄存器:

寄存器域

描述

Supported Link Speeds

0001b：支持2.5GT/s

0010b：支持2.5/5.0GT/s；

其他保留；

Maximum Link Width

000000b：保留；

000001b：x1；

000010b：x2；

000100b：x4；

001000b：x8；

001100b：x12；

010001b：x16；

100001b：x32；

Active State Power Management（ASPM）Support

00b：保留

01b：支持L0s；

10b：保留；

11b：支持L0s和L1；

L0s Exit Latency

000b：小于64ns；

001b：64~128ns；

010b：128~256ns；

011b：256~512ns；

100b：512ns~1us；

101b：1~2us；

110b：2~4us；

111b：大于4us；

L1 Exit Latency

000b：小于1us；

001b：1~2us；

010b：2~4us；

011b：4~8us；

100b：8~16us；

101b：16~32us；

110b：32~64us；

111b：大于64us；

Clock Power Management

1b:表示在L1和L2/L3 Ready状态下，可通过CLKREQ#机制移除时钟；

0n：表示在这些状态不能移除时钟

Surprise Down Error Reporting Capable

当作为下行端口且支持检测和上报Surprise Down错误则需要置为1；否则置为0；

Data Link Layer Link Active Reporting Capable

当下行端口支持上报DL_Active状态和管理状态机，需要置为1；其他置为0；

Link Bandwidth Notification Capability

1：支持Link Bandwidth Notification状态和中断机制；

Port Number

指示PCI Express Link的Port Number；

Link Control Register寄存器:

寄存器域

描述

Active State Power Management (ASPM) Control

00b：关闭ASPM；

01b：使能L0s；

10b：使能L1；

11b：使能L0s和L1；

RsvdP

保留域

Read Completion Boundary（RCB）

0：64bytes

1：128bytes

Link Disable

当设置为1，将Link LTSSM转入Disabled状态

 L0s ASPM状态

进入L0s ASPM状态

    如果在不超过7us时间（实际时间是由系统特定的）内满足定义的idle条件，则使能L0s的端口将其传输通道置于L0s状态；

    EP和RC定义的idle条件：

  1. 没有TLP需要传输或者所有FC都不足以传输TLP；
  2. 没有DLLP需要传输；

退出L0s ASPM状态

    当有TLP或者DLLP需要发送的时候，设备可以发起L0s的退出；

 L1 ASPM状态

同意进入L1 ASPM流程

L1 ASPM进入条件

  1. credits足够发送最大数据包（TLP）；
  2. 接收到所有发送TLP得ACK，满足重发条件情况下也需要等到重发完毕；

L1 ASPM进入其他规则

  1. 当决定进入低功耗状态，DL层不再接收TL层的TLP；当在进入L1过程中，需要先进入L1；再退出到L0，发送TLP；

拒绝进入L1 ASPM流程

 退出L1 ASPM

 当有TLP或者DLLP需要发送的时候，设备可以发起L1的退出；

PCIe功耗管理（三）ASPM机制

    通常情况下，处于D0状态的设备会保持其Upstream链路处于L0状态；而ASPM为D0状态定义了一种协议，可以将链路置于低功耗状态，同时指示另一端同样及那个第功耗。ASPM可以动态降低链路功耗，实现比只有软件控制更细致的电源管理。

相关寄存器

Link Capabilities Register寄存器:

寄存器域

描述

Supported Link Speeds

0001b：支持2.5GT/s

0010b：支持2.5/5.0GT/s；

其他保留；

Maximum Link Width

000000b：保留；

000001b：x1；

000010b：x2；

000100b：x4；

001000b：x8；

001100b：x12；

010001b：x16；

100001b：x32；

Active State Power Management（ASPM）Support

00b：保留

01b：支持L0s；

10b：保留；

11b：支持L0s和L1；

L0s Exit Latency

000b：小于64ns；

001b：64~128ns；

010b：128~256ns；

011b：256~512ns；

100b：512ns~1us；

101b：1~2us；

110b：2~4us；

111b：大于4us；

L1 Exit Latency

000b：小于1us；

001b：1~2us；

010b：2~4us；

011b：4~8us；

100b：8~16us；

101b：16~32us；

110b：32~64us；

111b：大于64us；

Clock Power Management

1b:表示在L1和L2/L3 Ready状态下，可通过CLKREQ#机制移除时钟；

0n：表示在这些状态不能移除时钟

Surprise Down Error Reporting Capable

当作为下行端口且支持检测和上报Surprise Down错误则需要置为1；否则置为0；

Data Link Layer Link Active Reporting Capable

当下行端口支持上报DL_Active状态和管理状态机，需要置为1；其他置为0；

Link Bandwidth Notification Capability

1：支持Link Bandwidth Notification状态和中断机制；

Port Number

指示PCI Express Link的Port Number；

Link Control Register寄存器:

寄存器域

描述

Active State Power Management (ASPM) Control

00b：关闭ASPM；

01b：使能L0s；

10b：使能L1；

11b：使能L0s和L1；

RsvdP

保留域

Read Completion Boundary（RCB）

0：64bytes

1：128bytes

Link Disable

当设置为1，将Link LTSSM转入Disabled状态

 L0s ASPM状态

进入L0s ASPM状态

    如果在不超过7us时间（实际时间是由系统特定的）内满足定义的idle条件，则使能L0s的端口将其传输通道置于L0s状态；

    EP和RC定义的idle条件：

  1. 没有TLP需要传输或者所有FC都不足以传输TLP；
  2. 没有DLLP需要传输；

退出L0s ASPM状态

    当有TLP或者DLLP需要发送的时候，设备可以发起L0s的退出；

 L1 ASPM状态

同意进入L1 ASPM流程

L1 ASPM进入条件

  1. credits足够发送最大数据包（TLP）；
  2. 接收到所有发送TLP得ACK，满足重发条件情况下也需要等到重发完毕；

L1 ASPM进入其他规则

  1. 当决定进入低功耗状态，DL层不再接收TL层的TLP；当在进入L1过程中，需要先进入L1；再退出到L0，发送TLP；

拒绝进入L1 ASPM流程

 退出L1 ASPM

 当有TLP或者DLLP需要发送的时候，设备可以发起L1的退出；

本文标签： PCIe功耗管理（三）ASPM机制

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