隨著高數(shù)據(jù)率基礎(chǔ)設(shè)施在全球范圍的不斷擴(kuò)張，以及多媒體設(shè)備的日益普及，多功能手機(jī)像以語(yǔ)音為主的手機(jī)一樣幾乎一直處于使用狀態(tài)，但需要依賴于電池的容量。試設(shè)想當(dāng)前用戶可以在各自設(shè)備上進(jìn)行的所有功能操作，例如下載/共享/收聽(tīng)音樂(lè)、下載/共享照片、玩游戲以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行影視觀賞和餐館訂位等等，而這些正逐漸成為一種全天候的生活方式，因此需要設(shè)備具備更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間來(lái)支持。
用戶體驗(yàn)對(duì)終端用戶而言十分重要，而且網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容提供商同樣依賴這些新的多媒體功能及其擴(kuò)展業(yè)務(wù)進(jìn)行創(chuàng)收，故電池壽命受限意味著贏收受限。
目前的功率轉(zhuǎn)換效率已超過(guò)90%，效率的進(jìn)一步提升對(duì)整體的影響將很小。因此，有必要采用新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)能量管理。如果處理器能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)頻率，同時(shí)結(jié)合能根據(jù)頻率來(lái)降低電壓的功率管理技術(shù)，就可以顯著降低能耗，相應(yīng)延長(zhǎng)了運(yùn)行時(shí)間。
電壓調(diào)節(jié)
電壓調(diào)節(jié)和節(jié)能的概念可以通過(guò)數(shù)字系統(tǒng)的能耗公式來(lái)表述：
E={(CVDD2f)+(VDDILEAK)}t
這里動(dòng)態(tài)項(xiàng)包括C(電路電容)、VDD(電源電壓)和f(時(shí)鐘頻率);靜態(tài)項(xiàng)由數(shù)字門(mén)電路的ILEAK(泄漏電流)決定。從該式可看出，為什么在數(shù)字電路中采用常用的節(jié)能技術(shù)可通過(guò)降低處理引擎的頻率(f)和電壓(VDD)以最終能減少能量消耗。動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)(DVS)和自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)(AVS)是兩種常用的電壓調(diào)節(jié)技術(shù)。圖1顯示了DVS和AVS實(shí)現(xiàn)的節(jié)能情況。
什么是DVS 和 AVS?
DVS是一種開(kāi)環(huán)方案，通過(guò)預(yù)特征削減或利用電壓-頻率查找表來(lái)調(diào)節(jié)電壓和頻率。這些電壓必須足夠高以維持所有器件和溫度范圍內(nèi)的功能性。雖然這種開(kāi)環(huán)方案可以節(jié)省相當(dāng)可觀的能量，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)所有可能的能量節(jié)約。
AVS是一種閉環(huán)方案，在盡可能降低電源電壓的同時(shí)仍能及時(shí)完成任務(wù)。DVS把電源電壓調(diào)節(jié)到固定的預(yù)特征值，而忽略了進(jìn)程、溫度和電源的變化。AVS則在確定最佳電源電壓時(shí)把所有這些因素都考慮在內(nèi)，以確保能耗最小化。
