“功率”─ 嵌入式設(shè)計的關(guān)鍵指標
http://www.henanjusheng.com 2008-05-20 16:03 來源:通用DSP部門副總裁
在如今的嵌入式信號處理市場中,產(chǎn)品開發(fā)工程師的關(guān)注焦點已從性能轉(zhuǎn)向了電源功率問題?,F(xiàn)在的硬件解決方案所表現(xiàn)出的性能水平都已經(jīng)能夠大幅滿足消費類手持設(shè)備、數(shù)字家庭娛樂、汽車娛樂和先進安全設(shè)備等增長的市場對于性能的要求。不過,如果設(shè)備能夠方便、流暢地實時傳輸媒體流,那么,快速的解碼性能就不再是主要優(yōu)勢了。
從我與客戶溝通的過程中發(fā)現(xiàn),業(yè)界對功耗逐漸增加的狀況日益關(guān)注。這是一個全面性的問題,而不僅僅限于以電池供電的便攜式設(shè)備。這個問題很明顯是基于環(huán)??紤],我們也正全心全意的支持該理念;但在客戶的實際設(shè)計中,大多數(shù)的電源意識往往受到電池容量/使用壽命和熱/功耗目標所驅(qū)動。
曾幾何時,一部看來很酷的消費電子設(shè)備卻因其電池壽命短而令人沮喪。還記得過去所用的舊式移動電話嗎?“......講快一點!我的電池......”嘟!嘟!“通話結(jié)束”。
目前,在整個產(chǎn)業(yè)中,從電源、RF模塊到音頻放大器等各類產(chǎn)品的供貨商都在為其產(chǎn)品引入低功率設(shè)計技術(shù)。其中,嵌入式處理器供應(yīng)商占據(jù)了相當大的比例。
在這些設(shè)計技術(shù)中,許多都是無源器件。由于其固有的設(shè)計、先進的工藝、架構(gòu)和電路設(shè)計方式,這些器件的功耗較低。例如低泄漏CMOS、門控時鐘等都可在無需用戶或程序控制的情況下提供各種優(yōu)勢,使得各方面均可從中受益。
如可變時鐘頻率、可變核心供電電壓和睡眠模式等其它技術(shù)則需要有源電源管理。它們必須經(jīng)由程序或用戶的控制才能激活。在動態(tài)匹配性能與工作負載方面,這些器件的性能表現(xiàn)均十分優(yōu)異。
然而,低功率設(shè)計其它方面則依賴于嵌入式系統(tǒng)程序員充分利用芯片資源(高速緩存、DMA、內(nèi)存等)的技術(shù),以避免由于低效率處理器、內(nèi)存和總線利用率而浪費了工作周期。這基本上是一個性能調(diào)諧的過程。詳細了解設(shè)備架構(gòu)、具體實現(xiàn)方式,以及深入的應(yīng)用知識,將能夠最佳化利用系統(tǒng)資源,從而實現(xiàn)高效率的設(shè)計方案。使用優(yōu)化的軟件模塊也可以帶來極大的性能優(yōu)勢。
坦率地講,盡管我們并不指望單憑效率更高的信號處理芯片就能扭轉(zhuǎn)全球變暖的局面,但是我們卻可能大幅降低嵌入式設(shè)備的功耗。目前我們的客戶正存在著這樣的要求。從這個角度講,‘功率’可以說是一種新的‘性能’指標!(Jerry McGuire)