Portable Products為低功耗設計選擇理想的處理器

價(jià)格

在評估價(jià)格這一標準時(shí)，工程師不應僅僅著(zhù)眼于芯片的價(jià)格。芯片本身的價(jià)格正在不斷下降，以至于現在大多數低功耗處理器的成本都不足15美元。依據器件的具體特性，價(jià)格可降低至4美元。對消費類(lèi)應用來(lái)說(shuō)，每個(gè)部件的成本都很關(guān)鍵。但對于通信基礎設施或商業(yè)應用來(lái)說(shuō)，單個(gè)部件的成本并不太重要，擁有成本與效率才是更應關(guān)注的問(wèn)題。

工程師更應關(guān)注整體的系統成本問(wèn)題。還以存儲器為例，如果產(chǎn)品的所有算法運行都采用片上存儲器，那么僅通過(guò)減少不必要的外部存儲器芯片就能節約1～2美元。如果集成了SATA、以太網(wǎng)、存儲器、USB 2.0以及ARM9等，就能顯著(zhù)節約系統成本(可高達9美元)。

除了芯片的價(jià)格之外，工程師還應評估開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)易性，這包括軟硬件開(kāi)發(fā)工具、技術(shù)支持、培訓、第三方支持、文檔、工程設計時(shí)間／開(kāi)銷(xiāo)以及NRE開(kāi)發(fā)費用等。加速開(kāi)發(fā)進(jìn)程有助于實(shí)現更高質(zhì)量的終端產(chǎn)品，因為寶貴的時(shí)間與金錢(qián)可用于實(shí)現產(chǎn)品的差異化，而不是花費在構建設計基礎設施上。

因此，工程師不光要考慮開(kāi)發(fā)電路板與仿真器的價(jià)格，還要考慮其質(zhì)量，以及能多快地提高開(kāi)發(fā)速度。高質(zhì)量的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)與編譯器使設計人員能夠更全面地了解設計情況，并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。工程師應關(guān)注哪些芯片廠(chǎng)商能提供免專(zhuān)利費的操作系統，哪些第三方合作伙伴能提供經(jīng)過(guò)驗證的、可直接投入使用的代碼，如在基于DSP的設計中用到的編解碼器等。此外，還應注意可以幫助設計人員快速上手設計工作的技術(shù)框架。

此外，電路板布局與制造方面的成本也不容忽視。重要的不僅在于器件數量，還包括器件的工藝間距。小間距器件的系統級板面布局與制造更加昂貴。

表1顯示出，價(jià)格通常與內核數據以及片上外設成反比。集成的部件越多，器件的價(jià)格顯然也就越貴，設計工作的強度也越大，這些產(chǎn)品通常適用于最復雜的便攜式系統。舉例來(lái)說(shuō)，同時(shí)集成了DSP、ARM以及協(xié)處理器的高性能應用處理器是唯一被評為中的架構。

低功耗應用

即便擁有表1的幫助，工程師也很難為既定應用選出最適合的器件，總免不了要做出一定的設計折衷平衡。不過(guò)，通過(guò)對應用要求的簡(jiǎn)單探討，或許可以提供一些指導。

要求低功耗特性的應用種類(lèi)越來(lái)越多，這些應用可被分為以下幾個(gè)大類(lèi)：

采用插入式電源或USB供電的產(chǎn)品，如車(chē)載免提套件、GPSdongle、觸摸屏或喇叭擴音器等；

消費者希望電池能工作至少一整天的應用，如無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)、樂(lè )器、降噪耳機、無(wú)線(xiàn)打印機，以及多參數便攜式醫療儀器等；

電池可工作長(cháng)達兩個(gè)星期的應用，如錄音機、電子書(shū)、門(mén)禁指紋驗證，或單參數便攜式醫療儀器等。

還有一種應用分類(lèi)方法是根據功能性進(jìn)行區分。便攜式設備會(huì )考慮到高精度問(wèn)題，比如，樂(lè )器或音頻產(chǎn)品會(huì )需要較寬的動(dòng)態(tài)范圍。這種精度與動(dòng)態(tài)范圍通常需要采用TI TMS320C674x DSP這樣的浮點(diǎn)處理器，其功耗可低至15mW。

還有一些依賴(lài)于多功能GUI的應用。這類(lèi)應用應當選擇一款支持ARM處理功能的器件。例如OMAP-L1x產(chǎn)品，它集成了ARM和DSP功能，具備強大的處理能力，可以在運行GUI的同時(shí)完成復雜的處理任務(wù)。

消費者會(huì )要求某些產(chǎn)品具備超長(cháng)的電池使用壽命，如便攜式錄音機／播放器、電子書(shū)閱讀器、便攜式麥克風(fēng)，以及家用腕表式醫療儀器等。支持低功耗待機模式的C550x等處理器能高效利用深度休眠模式(功耗低至6.8μW)與待機模式(功耗低至0.5mW)，因而可實(shí)現數周的電池使用時(shí)間。

結語(yǔ)

如本文所述，選擇低功耗處理器時(shí)需考慮的所有標準都是密切相關(guān)的。通常說(shuō)來(lái)，性能越高，功耗就越大，不過(guò)現在，產(chǎn)品功耗已經(jīng)普遍降低，因此無(wú)論您有何種應用需求，幾乎都能找到一款適用的低功耗處理器。