TI 等半导体厂商努力推出芯片级电源控制技术。以前设计小组是无法应用这种特性。现在,设计人员能通过软件发挥电源优化技术优势。在芯片自身内部,系统设计人员能采用深度休眠模式、动态电压和频率缩放等技术,而且还能在芯片闲置时关闭不必要资源。还能在系统启动过程中节约大量电力。通常说来,启动过程中会开启所有系统,不过我们可以让那些应用及启动过程中不用部分关闭或保持闲置状态。编写代码时还应减少指令存取数量,并优化缓存和内部指令缓冲。上述措施都有助于节约DSP工作模式时间,并最大化闲置时间,以此来降低频率和电压。 许多电池供电手持系统都要求具备数字信号处理功能,设计这种产品时,我们必须高度重视功耗问题。 选择既能符合计算能力要求又在功率预算之内DSP是决定设计在市场成败关键,否则,设计小组必须劳民伤财重新设计。不过,大多数设计工程师已经痛苦地了解到,传统 DSP 功耗估算方法最多也只能获得近似值,因此我们需要用软件来管理功耗并估算功耗新技术。以前,设计小组选择处理器时首先要查看备选DSP数据表。以 mA/MIP 或mA/MHz 为单位测量值通常与芯片最大 IDD 配套提供。几乎所有数据表都提供上述信息。 上述数据问题在于,功耗很大程度上取决于应用本身,而数据表中统计数据往往不能完全符合实际应用。 半导体公司认识到上述问题,通常只给出基本情况,供估算功耗数值参考。举例来说,常见 TI DSP 会给出以下工作情况:CPU 执行 75% 双 MAC 和 25% ADD,数据总线活动适中。CPU 及 CLKGEN 域处于工作状态中。除非设计小组应用情况与上述描述一致,否则数据表中数据仅用于比较同一制造商推出类似芯片。事实上,其他半导体公司很可能会在不同情况下测量功耗。DSP是复杂芯片,其包括休眠模式和断电模式等节电功能。上述功能会将单次估算中误差加以放大。数据表未考虑到功耗实际上由两部分组成:工作在内核电压源上处理器和工作在 I/O 电源上外设都涉及功耗问题。这些挑战造成后果就是,设计小组往往需要构建原型板,并根据不同处理器、实施方法及平台等因素对功耗加以估算。上述方法尽管要花很多时间而且成本不菲,但至少还能为我们提供比较精确数据。 我们还能用其他技术来实现系统级控制,包括:认真选择组件,尽可能减少组件数量,首先采用内部存储器来最小化芯片间功率损耗,对于启动或低速运算以及偶尔用到功能采用外部存储器,启动后给启动存储器断电。
|