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嵌入式系统功耗的动态管理

嵌入式系统功耗的动态管理

点击数:7871 次   录入时间:03-04 11:44:18   整理:http://www.55dianzi.com   嵌入式系统-技术

  图 5 显示了完整的端到端参考解决方案,它使用了 ARM 公司的 IEM 和 IEC 部件,以及国家半导体公司的 APC 和 EMU 部件。

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   由 ARM 的 IEM 预测出的总体性能级别通过 IEM 硬件部分的抽象层传送给 APC。APC 自适应地调整供电电压,以覆盖内核工艺和当时的运行条件,满足特定的性能要求。

  在设计时 IEC 可以配置为连接到片上特别设计的时钟管理单元(CMU)和 APC 部件。CMU 负责为处理器提供与所需性能级别相适应的时钟频率。APC 负责管理片外 EMU,为处理器内核提供能满足所需性能级别的最低电压,同时还要考虑当前内核工艺与温度状况。由 IEC 部件来协调管理时钟频率与电压的变化,以保证任何时候两者的组合都是有效的,并且不同性能级别之间的转换要顺利,而且在时钟产生方案与外部 EMU 的限制下转换要尽可能快。

  能量管理的最大限度ARM 与国家半导体开发出了这些先进的能量管理解决方案,可 以协助 OEM 厂商实现他们的手持式电池供电产品的电池寿命最大化(电池寿命现在是最终用户真正关心的几个关键要素之一)。整个解决方案具有部件化的特性,这意味着该技术可以自我调整去适应各种性能调整硬件,包括 DVS 和 AVS。IEM 预测软件决定了处理器可以运行的最低性能级别,同时通过 IEC 的帮助,也确保永远不会低于软件的最低界线。APC 用性能预测与外部 EMU 一起工作,使处理器运行在能保证应用软件正确运行的最低电压和频率下。在已确定时钟发生器、供电电压动态范围,以及混合应用软件可用余量等限制条件下,这一完整的解决方案能将处理器的功耗降低到最低程度。

  ARM 智能能量管理技术可以用于降低一个嵌入式处理器的能量需求,最高可达75%。国家半导体公司的 PowerWise 技术可以减小安全裕度,并进一步减少能耗,与开环电压控制方案相比,在室温下使用 AVS 可以再节省 45% 的能耗。通过模拟工作与测试芯片显示,结合使用 IEM 和 PowerWise 技术可以把智能手机和 PDA 这类产品的总能耗降低 30%,这对增加电池寿命有相当大的好处,同时还可以减小产品体积或降低成本。

  正如前面所说,在一个典型设计中,处理器只是许多耗能部件中的一个。当 IEM 和 PowerWise 技术进入实用时,预计它们将被用于在一片 SoC 中,用于控制其它器件。



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