满足多媒体处理器需求的动态电源管理技术

vipjph

多媒体处理器通常是便携式电子设备中功耗最大的器件。降低 CPU 功耗要求的通常做法是降低时钟速率或工作电压，但这样做带来的影响往往是降低系统性能。另一方面，芯片设计人员已推出多种片上技术，以在不影响系统性能的情况下降低功耗。本文将介绍相关技术原理，以及如何利用这些技术降低功耗，并讨论采用哪些外部电源管理器件和功率 IC 可确保处理器芯片全面发挥省电特性。

有源电源管理

片上电源管理技术分为两大类，管理工作系统功耗与管理待机功耗。

有源电源管理分为三个领域：动态电压与频率缩放 (DVFS)、自适应电压调整 (AVS) 与动态电源切换 (DPS)。静态功耗管理需要确保闲置的系统在需要更高处理能力之前处于省电状态，也就是采用所谓的静态漏电管理 (SLM) 技术，这种管理通常依赖于从待机到断电的几种低功耗模式。

我们先来看看主动模式。利用 DVFS 技术，可根据应用的性能需求通过软件来降低时钟速度和电压。例如，我们不妨设想一款集成了高级 RISC 微处理器 (ARM) 与数字信号处理器 (DSP) 的应用处理器。尽管 ARM 组件的运行速度可高达 600 MHz，但系统并不总是需要如此高的计算能力。通常，我们可通过软件来选择预定义的处理器工作性能点 (OPP)，这时的电压可确保处理器工作在可满足系统处理性能要求的最低频率上。为了适应不同应用，进一步提高优化功率的灵活性，我们还可为处理器中的互连与外设预定义另外一组器件内核 OPP。

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