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Afin de stimuler l’innovation à l’échelle mondiale, l’accent est mis sur les économies d’énergie tout en garantissant des performances élevées dans la conception de tout produit. En ce qui concerne l’efficacité des écrans mobiles, la technologie Embedded DisplayPort ne fait pas exception.
Saviez-vous que lorsque votre tablette passe de l’état de veille à l’état actif, cela implique généralement un pic de consommation d’énergie pour permettre cette transition ? Si l’on compare ce processus au système « start/stop » d’un moteur de voiture, l’écran comme le véhicule ont besoin d’une séquence d’événements très complexe pour que cette transition fonctionne de manière fiable. La dernière chose que vous souhaiteriez, c’est que votre voiture ne démarre pas lorsque le feu passe au vert, et il en va de même si vous recevez un appel sur votre smartphone et que celui-ci n’est pas capable de « se réveiller ».
Dans cet article, nous abordons la fonctionnalité « Advanced Link Power Management » (ALPM) de la norme Embedded DisplayPort. Cette fonctionnalité constitue un élément clé qui distingue cette norme, et c’est elle qui lui permet d’offrir une excellente gestion de l’alimentation tout en garantissant des performances élevées.
Or, lorsqu’il s’agit de tester et de déboguer cette fonctionnalité particulière, certains experts développent des outils de test et de mesure destinés précisément à la valider. L’un de ces outils est le générateur DisplayPort embarqué SV5C-eDP d’Introspect Technology. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur la solution pionnière d’Introspect concernant les fonctionnalités d’économie d’énergie de l’eDP v1.5, telles que l’ALPM.
Aperçu de la gestion avancée de l’alimentation des liaisons
Aussi incroyable que cela puisse paraître, les circuits intégrés de pilotage d’affichage numérique (DDIC) et les contrôleurs de synchronisation (TCON) s’inspirent encore aujourd’hui de la technologie des tubes cathodiques des tout premiers téléviseurs inventés au siècle dernier. En effet, dans le tube cathodique, il existait une période de « suppression », nécessaire pour permettre au faisceau d’électrons de « balayer » un écran phosphorescent, soit horizontalement, soit verticalement. En d’autres termes, si le faisceau d’électrons éclaire l’écran de gauche à droite, il doit ensuite s’éteindre (c’est-à-dire entrer en période de suppression) pendant qu’il revient rapidement vers la gauche de l’écran, avant de commencer à balayer une nouvelle ligne. Le processus de suppression existe toujours dans les implémentations vidéo numériques, comme le montre l’image suivante.
Pendant la suppression verticale, aucune donnée vidéo n’est transmise à l’écran, et il en va de même pour la suppression horizontale. En règle générale, la suppression verticale détermine en grande partie la fréquence d’images ou la fréquence de rafraîchissement d’un écran, tandis que la suppression horizontale détermine en grande partie la durée d’une ligne.
En mode « Advanced Link Power Management », les experts du secteur se sont associés pour mettre au point un mode d’économie d’énergie pendant les périodes de suppression mentionnées ci-dessus. En effet, étant donné qu’aucun signal vidéo n’est réellement transmis pendant ces périodes, il est apparu qu’il n’était pas nécessaire que les circuits d’émission et de réception numériques à haut débit de la liaison principale DisplayPort restent actifs. L’envoi de paquets nuls ne fait que gaspiller l’énergie de la batterie. La solution a donc consisté à désactiver complètement la liaison principale pendant les périodes de suppression ; un peu comme lorsque l’on coupe le moteur d’une voiture à l’arrêt à un feu rouge. Ceci est illustré dans l’image suivante.
Comment l’écran sait-il alors quand se mettre en veille et quand se réveiller ? Cela se fait par le biais d’un échange de signaux entre le canal AUX de DisplayPort et la liaison principale. Concrètement, lorsque la liaison principale a terminé l’envoi du signal vidéo et détermine qu’elle entre dans une période de suppression verticale, elle émet un paquet de données secondaire contenant une commande PHY_SLEEP ou PHY_STANDBY. Elle se met alors immédiatement hors tension. À partir de ce moment, le canal AUX, qui est généralement un canal moins gourmand en énergie que les canaux de la liaison principale, reste actif. Il sait à son tour quand il est temps de recommencer à transmettre le signal vidéo ; le canal AUX émet donc une commande AUX_WAKE. C’est ingénieux : la liaison principale décide quand se mettre en veille, et le canal AUX décide quand se réactiver.
Comment le générateur SV5C-eDP contribue à la conception de cette fonctionnalité
L’un des principaux atouts du générateur SV5C-eDP réside dans le fait qu’il offre une interface de script très sophistiquée permettant de générer des vidéos et d’effectuer l’apprentissage de la liaisonet d’établir des relations temporelles précises entre les commandes sur la liaison principale et sur le canal AUX. Cette interface de script offre un moyen d’interagir avec l’équipement de test qui est pratiquement lisible par l’homme, et elle donne l’impression que la conception de séquences de test s’apparente à une simple rédaction de script. Bienvenue dans l’univers des tests de résistance fonctionnels : la possibilité d’enchaîner n’importe quelle commande valide ou invalide afin de vérifier les limites de votre DDIC ou de votre panneau.
Par exemple, le générateur SV5C-eDP propose une fonctionnalité de « modèle de commande » (Command Pattern), qui permet à l’utilisateur de saisir n’importe quelle commande, telle que « phySleep ». Cette commande simple et lisible par l’utilisateur est traduite en interne en transitions nécessaires devant se produire sur les lignes de liaison principales. De même, une autre commande peut déclencher une commande AUX_WAKE et lancer le processus d’apprentissage rapide nécessaire pour remettre le DDIC ou le TCON en état de fonctionnement.
Tout mettre en perspective
Ne vous fiez pas uniquement à nos dires : jetez un œil à la trace suivante, issue d’un analyseur de protocole et provenant d’un autre outil d’Introspect. Cette trace montre les actions générées par le générateur SV5C-eDP à la suite de la séquence de commandes simple présentée ci-dessus. Comme vous pouvez le constater dans la section « Advanced Link Power Management », la liaison principale se désactive après l’événement PHY_SLEEP. Ensuite, un événement AUX_WAKE est envoyé, immédiatement suivi de séquences d’apprentissage rapides (TPS1 et TPS2). Puis, la trame vidéo suivante est transmise.
Vous souhaitez économiser encore plus d’énergie ? Consultez cet article sur le rafraîchissement automatique de l’écran.
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