基于Linux的智能手機省電設計

成功實(shí)現AVS 的關(guān)鍵是在基帶芯片中集成部分系統電源管理電路, 即內置AVS 控制器(圖3)。這一關(guān)鍵模塊包含專(zhuān)門(mén)的電路和算法, 用來(lái)確定給定處理量下的最優(yōu)電壓。通過(guò)向電壓調整器的參考端輸入饋送誤差信號, 可以生成最優(yōu)的VDD, 無(wú)需提供不必要的電壓余量, 從而減少了電能損耗。對任何閉環(huán)方法來(lái)說(shuō), 環(huán)路帶寬都是很重要的。環(huán)路快速跟蹤并穩定的能力決定了基帶電源動(dòng)態(tài)調整以自適應工作負載突變的能力。

內置AVS 控制器

通過(guò)軟件方法降低設備功耗

低能耗軟件優(yōu)化對于基于處理器系統的應用程序而言, 是最有發(fā)展前途的降低系統能耗的技術(shù)方法。這種方法對于那些計算復雜度較高的應用程序最為有效。因為只有在應用程序執行的時(shí)候, 才會(huì )消耗大量電源。

這項技術(shù)的最終目的是在執行較為復雜的應用程序時(shí), 盡量降低能耗。我們的程序用于降低計算的復雜度, 但不能改變程序原本的行為?，F在我們通過(guò)圖4(A) 中的例子, 來(lái)闡述一下一些有關(guān)軟件優(yōu)化的想法。

通過(guò)軟件方法降低設備功耗

考慮主函數中第一次調用過(guò)程test。如果檔參數a 和差數k都是0 的概率為90%, 我們可以將源代碼改寫(xiě)為圖4(B) , 通過(guò)改寫(xiě), 我們減少了test 過(guò)程中的循環(huán)數。但在現實(shí)中, 參數a 和k 并不是總是為0。那么test 的過(guò)程調用不能被新的過(guò)程sp_test 所完全替代。我們用一個(gè)條件語(yǔ)句來(lái)限定過(guò)程的調用, 所有的過(guò)程調用依賴(lài)于cvd_test()的結果。當過(guò)程cvd_test()檢測為一般情況( a,k同時(shí)為0) , 符合此條件的修正后的代碼被執行。如果當過(guò)程cvd_test()檢測為非一般情況( a,k 非同時(shí)為0) , 原有的代碼被執行。在另一方面, 當過(guò)程cvd_test()檢測為非一般情況, 我們提升了程序的計算復雜度, 也相應提高了能耗。

一般而言, 對代碼優(yōu)化有各種各樣不同的方法。如果我不考慮參數k, 我們可以將源代碼轉化為圖4(C) 所示。a 為0 的概率大于a 和k 同時(shí)為0 的概率。在不同情況下, 對原有代碼所做的修改有不同的效果。

最后, 我們必須檢驗修改過(guò)的代碼對原有代碼的影響, 是不是改變了原有代碼的行為, 在任何條件下我們都不能去擅自改變原有代碼的行為。代碼質(zhì)量的提升也是相當的重要的。對于C 語(yǔ)言來(lái)說(shuō), 將一些簡(jiǎn)單的函數轉換為宏定義時(shí)一種比較有效的方法。

綜上所述, 我們可以將一般情況下代碼優(yōu)化分為4 個(gè)步驟:

(1)一般案例的選擇。選擇最有效的、最長(cháng)被調用的案例。

(2)一般案例的提煉。為給出的一般案例建立一個(gè)過(guò)程。

(3)全局檢測。檢測改變后的調用對于全局的影響。

(4)提高代碼質(zhì)量。使用一些編程語(yǔ)言中的基本技巧, 以提高代碼質(zhì)量。

總結

在移動(dòng)終端設備設計方面, 節能成為了一個(gè)很重要的設計指標。我們選取了更高效的CPU 以降低能耗。對于交互式應用程序而言, 我們使用DPM策略降低處于空閑態(tài)的能耗, 這種方法主要使用于OS 層。而AVS 技術(shù)是通過(guò)電壓調整來(lái)實(shí)現減少能耗。在應用程序層, 我們通過(guò)對軟件的優(yōu)化來(lái)達到降低能耗的目的。在Intel? PXA27x 處理芯片環(huán)境下, 通過(guò)以上方法, 我們降低了26%的能耗, 提高了30%的系統性能以及增加了7%的代碼量。