简介:虽然芯片级的集成或亚微米制造过程可以帮助减少手机的大小,实现更多的功能,但更小的亚微米工艺将加剧静态漏电流的问题。因此,便携式移动设备制造商面临的挑战,降低功耗,提高系统的性能。本文讨论了智能或自适应能力的功率和性能管理解决方案的芯片级实现的smartreflex技术。图1:smartreflex技术框架。今天的无线移动设备的功耗预算正面临着前所未有的挑战,只有一个强大的集成稳压器管理方法来解决这些挑战。该方法从工艺技术,以及开发的硬件或系统级芯片(SoC)架构及软件开发。无线运营商正在强烈要求增加更多功能的手机使他们提高每用户平均收入(ARPU)新业务。和用户也希望得到一个新的功能。视频或移动数字电视或音频或视频游戏或3D数码摄影或安全应用等功能将很快打破以前的稳压器标准:一个可充电电池,持续至少4小时的通话时间和超过120小时的待机时间。电池容量永远跟不上手机是一个源源不断或令人兴奋的新功能。虽然用户愿意获得新的应用,但他们也希望使用更紧凑的移动设备的时尚,这些都需要进一步加快手机产品的发展,以更高的硅集成和更小的亚微米技术的发展趋势。如低功耗模式或门控时钟和动态电压和频率的传统(DVFS)稳压器管理技术调整无线移动电话或PDA或笔记本电脑等电敏感器件的广泛应用。当然,这些技术将继续发挥作用,但稳压器的趋势是能够满足一个全面的解决方案的权力和性能要求。对于高性能或功率敏感的应用,降低功耗只是挑战的一部分。当前和未来的要求是更高的性能和更少的功耗每功能。手机应用的工作频率远高于语音通信的工作频率。例如,无线移动设备简单的声音的频率一般低于20MHz,视频应用程序可能需要200MHz以上。高分辨率视频显示,它管理好几十万个像素,需要大量的功率处理周期。因此,只有覆盖了各个功能模块和多个处理核心技术创新和节能技术,实现动态自适应系统,以降低功耗,实现更高的性能。除了动态功率或晶体管的开关功耗,无线移动设备也面临着静态泄漏功率的问题,由于组件的大小的减少。为满足小批量、多功能设备的需求,需要较小的或更多的集成元件来满足用户的需求。然而,随着工艺尺寸的减少为例,从90nm到65nm,泄漏功率成倍增加,使设备的总功耗明显增加。此外,随着工艺尺寸的减少,额外的片上存储器是必要的,以支持新的应用程序,和内存是静态泄漏功率的主要来源。功率将转换成热,而在移动无线设备中,热会对系统性能产生相当大的负面影响,从而使系统本身的可靠性和稳定性降低。smartreflex技术是传统的稳压器管理策略来降低动态功耗的基本组成,而对稳压器的整体性能分析相关问题的smartreflex解决方案,可以解决动态和静态漏电功耗的问题。smartreflex稳压器和性能管理技术可以应对今天的移动设备设计的挑战,但也为未来的发展提供一个合适的解决方案。图2:smartreflex OMAP2420处理器为基于技术的处理器。工业电器网-中国工业电器网] smartreflex技术由三部分组一:首先是硅知识产权(IP)二可应用于SoC设计技术,第三是管理硬件系统软件可以使smartreflex技术,这些技术和基于操作系统或第三方软件无缝连接其他稳压器管理技术。目前,smartreflex技术由TI公司用于定制和标准产品设备实现业界领先的稳压器和性能管理。TI技术在晶圆级稳压器和性能管理的经验移植到smartreflex技术。静态漏电功耗是一个在smartreflex技术面临的主要挑战。该装置的总功耗的很大一部分是由一个小的过程节点的静态漏功耗占用。有几个smartreflex技术,可以有效地降低器件的漏电流。例如,使用smartreflex技术后,OMAP2420处理器为处理器的静态漏电功耗降低40%。目前,许多90nm TI无线设备已经通过smartreflex技术降低漏电功耗的采用。在未来,采用90nm和65nm及更小的技术节点的所有新的设备将使用这些技术突破。另一种硅晶圆级smartreflex技术是稳压器管理单元库,它可以将设备的稳压器域采用稳压器开关或隔离和电压转换。多功率域结构装置可以减少不激活的功能模块的功耗,或进入睡眠模式,以减少功耗,并确保最佳的性能。为了简化芯片级集成,smartreflex技术易于使用或插入的设计过程。smartreflex创新技术除了使用DVFS和时钟门控五金技术来满足动力要求,smartreflex技术还包括架构的SoC设计和创新的技术,所以它可以解决静态功耗问题。例如,自适应电压调节(AVS)或动态稳压器切换(DPS)和睡眠泄漏管理(SLM)等等都是聪明的反射式产品中的创新技术。在系统软件层面,smartreflex技术包括智能软件,可以管理许多低级别的硬件使能技术。例如,smartreflex技术与主处理器稳压器管理软件,可以提供多种功能,如系统配置、监测工作量或工作量预估或资源管理器和设备驱动的稳压器管理软件。此外,该框架还提供了smartreflex DSP/BIOS的稳压器管理软件。smartreflex技术可以跨越许多传统的界限,如之间的核心差异。第一和第二代稳压器管理解决方案本质上是针对专门的供应商,并受到他们的产品范围的限制。这些解决方案只适用于某些功能块或特殊的核心,因此只能解决设备功率预算的一小部分。smartreflex技术支持多核心硬件加速器或功能块或外围电路和其他系统组件。此外,该smartreflex系统级技术是开放的操作系统和第三方的稳压器管理软件,所以它可以发展平衡在协作环境中的稳压器和性能问题。OMAP2420处理器为90nm处理器有9000万个晶体管使用多核smartreflex技术证明了。