關(guān)于個(gè)人便攜式設備電源管理設備的發(fā)展趨勢分析

現今市場(chǎng)每年出售的個(gè)人便攜式設備的數量增長(cháng)迅速，手機如今也相當普遍。移動(dòng)電話(huà)在全球消費類(lèi)電子產(chǎn)品中所占比例最大，手機已取代了個(gè)人電腦成為我們日常生活中應用最廣泛的技術(shù)。工業(yè)分析師推斷手機數量將達到個(gè)人電腦的5倍之多。

個(gè)人移動(dòng)設備日益超出僅僅具有語(yǔ)音通信功能的范疇，成為包含網(wǎng)絡(luò )功能、企事業(yè)助手以及多媒體處理等一系列特征的集合體。多功能也刺激著(zhù)手持設備向 “多形態(tài)”轉變?！岸嘈螒B(tài)”意味著(zhù)用戶(hù)界面支持與設各約多種交互方式， 比如觸摸屏、語(yǔ)音、動(dòng)作，甚至包括為帶有攝像頭的便攜式設備裝備的手語(yǔ)錄人功能。便攜式設備對信息而言，不再僅僅是簡(jiǎn)單的文本， 對通信而言，不再僅僅提供簡(jiǎn)單的語(yǔ)音服務(wù)。

便攜式設備的未來(lái)的未來(lái)發(fā)展趨勢很難完全預見(jiàn)，但末來(lái)的個(gè)人便攜式設備絕不僅僅是語(yǔ)音通訊工具，盡管它們仍有語(yǔ)音通信功能。它們會(huì )具備100Mbit/s的數據速率、支持E-mail、因特網(wǎng)沖浪和電子商務(wù)，某種程度上可代替筆記本電腦。它們會(huì )有全方位的多媒體功能，包括8Mpix的照相機、攝像機、高清視頻、電視播放以及具有保護類(lèi)似電影和軟件這樣高價(jià)值內容的安全儲存能力在這種前景下，未來(lái)的主流應該是多功能的設備。

但是，便攜式設備面臨著(zhù)與移動(dòng)設備同樣棘手的問(wèn)題。比如，手機僅能保證有限的通話(huà)時(shí)間，電源耗盡時(shí)會(huì )終止正在進(jìn)行的通話(huà)。MP3播放器能儲存500h的歌曲，但電池卻只能支持連續播放24h。便攜式游戲機的顯示屏要正常顯示，其耗電量也很大。筆記本電腦也僅能用幾個(gè)小時(shí)，當電池耗完時(shí)，它簡(jiǎn)直就成了一塊廢磚，一臺GPS定位儀的電池僅能工作4h。上述例子說(shuō)明，電池的使用壽命是所有便攜式設備共同面對的問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)多媒體設備的基本元件如圖所示，其效果仍不盡如人意。因而需要更多的研發(fā)，這些設備的普遍問(wèn)題就是功能不全、尺寸太大、價(jià)格昂貴還有一點(diǎn)就是電他使用壽命的限制。功耗電量是所有電池供電的便攜式設備所共同面對的一個(gè)限制性因素。功耗問(wèn)題是由眾多因素組成的。用戶(hù)需要更強大的功能、更快的處理速度、更長(cháng)的電池使用壽命、更小的尺寸以及更低廉的價(jià)格。

電池技術(shù)發(fā)展比較緩慢， 其性能每年只提高一點(diǎn)點(diǎn)。移動(dòng)設備越來(lái)越小， 這使得電池尺寸也要相應的減小。移動(dòng)設備尺寸的減小不光需要越來(lái)越小的電池，而且還需要更少的功耗。用戶(hù)不可能接受使用不到1天的電池，對便攜式設備的用戶(hù)來(lái)講，盼望長(cháng)達幾個(gè)月的電池使用壽命都是很正常的。

如今，許多功能強大的處理器出現在市場(chǎng)中，它們能應對符合用戶(hù)口味的許多新應用?？刹恍业氖?，這些處理器比從前的產(chǎn)品能耗更大。形象地描述了手機和其他移動(dòng)設備的電池能量密度與系統總體性能之間發(fā)展的差距。

用戶(hù)需要豐富的功能，比如多媒體、信息的大量存儲、隨時(shí)可用的無(wú)線(xiàn)連接或者語(yǔ)音識別系統，充分利用有效的電池能量去盡可能地滿(mǎn)足用戶(hù)需求，這非常重要。能量節省以及能量管理，對便攜式設備的元器件來(lái)講，就意味著(zhù)低功耗。因而需要一個(gè)復雜高效的電源管理以延長(cháng)移動(dòng)設備的電池使用壽命，從而提高移動(dòng)設備的可用性及功能性。

功耗就是電能被消耗的速率。對于固定的電池容量，功耗直接決定電池的供電時(shí)間。面臨的挑戰是能否盡可能充分利用每一點(diǎn)能量，也就是說(shuō)，電能使用效率是解決電源危機的關(guān)鍵方法。高耗電量的高性能，并不意味著(zhù)能量效率低。低功耗低性能也不意味著(zhù)電能效率高。個(gè)人便攜式設備的功耗并不只被單一的元器件、硬件或者軟件所決定。許多研究都是針對使攜式設備的功耗做的。而這些研究的主要結論就是，沒(méi)有單一的元器件或者應用主宰著(zhù)便攜式設備的功耗。也就是說(shuō)，所有元器件的功耗都會(huì )造成電池電量的損耗。

還有一點(diǎn)很不幸，就是電池技術(shù)的發(fā)展速度跟不上手持電子設備電能的需求： 因此，電源管理，曾經(jīng)只是作為一種類(lèi)似功能的需求，現在卻已經(jīng)變成極其重要的設計需要和便攜式設備未來(lái)一段時(shí)間內最大的挑戰之一。