便攜式功耗管理的宇宙中心

　　便攜式產(chǎn)品對功率設計極為講究。低功耗技術(shù)往往是一家公司的核心競爭力。在便攜式等市場(chǎng)上，客戶(hù)需要最優(yōu)的價(jià)格－效率－性能比。這意味著(zhù)在體系架構方面，選出最佳的電源轉換拓撲結構。

　　那么，在功耗設計中，系統、軟、硬件管理誰(shuí)是宇宙的中心？在近日舊金山舉辦的Electronic Summit2008上，Intersil公司負責便攜式業(yè)務(wù)的高級產(chǎn)品市場(chǎng)行銷(xiāo)經(jīng)理Andrew Baker介紹了該公司的經(jīng)驗。

　　Intersil把各部分劃分為兩個(gè)部分：
　　1， 系統及軟件性的功耗管理；
　　2， 硬件性的功耗管理。
　　設計者需要把這兩部分有機地組合起來(lái)，以得到優(yōu)化的功耗特性。

　　從系統設計的角度來(lái)看，架構和劃分很重要，你需要確定某個(gè)功能是必需的。例如，手機在大部分時(shí)間里是處于待機狀態(tài)的。因此，你可以把大部分與RF部分無(wú)關(guān)的電路關(guān)閉。你可以在架構上，通過(guò)考慮電能是如何從電池轉換為電路電源的，線(xiàn)性的還是開(kāi)關(guān)式的，軟件必須管理好這些。軟件是確保何時(shí)應該按照何種模式工作的關(guān)鍵，有的軟件工程師認為它就是宇宙的中心，在大多數情況下的確是這樣。軟件需要針對實(shí)時(shí)管理操作進(jìn)行優(yōu)化，考慮到全功耗、低功耗、休眠、深度休眠，這些就是人們目前所能想到的處理功耗問(wèn)題的系統解決方案。我們還應把系統劃分為多個(gè)微處理器，它們甚至可以在同一片芯片上，讓他們能以不同的時(shí)鐘速度工作。這也是一種優(yōu)化系統性能的方法。

　　在硬件方面，你可以有多種選擇。市場(chǎng)上有多家廠(chǎng)商、多種架構的解決方案。例如，開(kāi)關(guān)式穩壓器是手持式裝置中常見(jiàn)的一種用于提高效率的手段，但市場(chǎng)上也存在一些線(xiàn)性的、成本更低的解決方案，有時(shí)它們更優(yōu)化。因此架構的選擇，對于效率的選擇來(lái)說(shuō)是極為關(guān)鍵的。電源管理方面，你可以采用多種模式。開(kāi)關(guān)穩壓器有兩種模式：PWM（脈寬調制）和PFM (功率因子模塊)，PWM將為滿(mǎn)負載條件服務(wù)，而PFM將用于輕負載條件。甚至還可以有第三種模式，如LDO（低壓降輸出）。事實(shí)上低壓降的電源的效率極高，可避免開(kāi)關(guān)穩壓器在開(kāi)關(guān)中消耗的能量。例如，如果你的系統中已經(jīng)有DC－DC變換器了，你還可以以LDO作為第二級。例如，你可能希望系統的內存以1.8V工作，你現在已經(jīng)有了1.8V的電壓軌，而現在又需要為低壓的內核供電，于是就可以用一個(gè)LDO 來(lái)為其提供一個(gè)1.2V的電壓。這就是一個(gè)將兩種拓撲結構組合起來(lái)，以達到優(yōu)化的例子。