高能效系統(tǒng)的功耗優(yōu)化技術(shù)

處理器功耗優(yōu)化實(shí)踐

　　功耗延遲權(quán)衡

　　TI的Sitara AM335x處理器擁有數(shù)種深度睡眠(DS)模式，其與內(nèi)核處理器的功耗成正比。決定DS模式的因素包括：失效時(shí)間、手動(dòng)撤銷和連接內(nèi)核的活躍外圍器件。最深度睡眠(DSO)可實(shí)現(xiàn)最低的內(nèi)核功耗，但是它喚醒系統(tǒng)的延遲也更長(zhǎng)。作為對(duì)DS模式的補(bǔ)充，待機(jī)模式擁有更短的喚醒延遲。圖6顯示了每種功耗模式的詳細(xì)情況。

　　TI的Sitara AM335x處理器支持5種DPLL，可根據(jù)不同的應(yīng)用需要支持獨(dú)立頻率控制、調(diào)節(jié)處理器、DDR和顯示時(shí)鐘頻率。除此以外，還可對(duì)6個(gè)雙電壓I/O槽進(jìn)行1.8V或者3.3V配置。1.8V I/O有助于降低處理器功耗。

　　AM335x處理器支持各種喚醒源，例如：電阻式觸摸、UARTO、USB或者32引腳GPIO。另外，它還支持RTC警告，后者可用于基于計(jì)時(shí)器的喚醒。

　　TI關(guān)于“節(jié)能技術(shù)帶來(lái)超低功耗處理器，服務(wù)于電池供電型設(shè)備”的白皮書(shū)介紹了 TI 電源管理架構(gòu)的更多詳情。

高能效顯示器應(yīng)用

　　為了讓您更好地理解我們所討論的內(nèi)容，本小節(jié)將為您介紹一個(gè)為高能效解決方案而優(yōu)化的顯示器型應(yīng)用。在這個(gè)支持Wi-Fi的應(yīng)用中，TI的Sitara AM335x處理器用于處理來(lái)自不同端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

　　如果USB和以太網(wǎng)子系統(tǒng)未用于該應(yīng)用，則可通過(guò)靈活的PRCM架構(gòu)關(guān)閉這些模塊。

　　1、整合來(lái)自各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這些端節(jié)點(diǎn)通過(guò)I2C和Wi-Fi連接至處理器。

　　2、Wi-Fi通過(guò)SDIO連接，而GPIO則用作喚醒源。

　　圖7所示狀態(tài)圖描述了從活躍模式到低功耗模式的系統(tǒng)過(guò)渡情況。在活躍模式下，處理器在1GHz下工作，并且開(kāi)啟顯示器和圖形引擎。當(dāng)高網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)減少并且無(wú)用戶界面(UI)活動(dòng)超過(guò)10秒時(shí)，系統(tǒng)便過(guò)渡到低功耗狀態(tài)。任何UI活動(dòng)均可激活系統(tǒng)，例如：接近傳感器或者觸摸事件。

　　在低功耗模式下，顯示器和圖形引擎模塊關(guān)閉。除閉關(guān)顯示器以外，處理器頻率也可降低至10MHz。每一段時(shí)間(例如：30分鐘)收集一次數(shù)據(jù)以后，處理器掛起至深度睡眠狀態(tài)。在掛起狀態(tài)下，DDR處于自我刷新?tīng)顟B(tài)。Wi-Fi事件可通過(guò)GPIO喚醒處理器，然后讓處理器恢復(fù)至低功耗模式下。

　　處理器可以直接從活躍模式掛起至深度睡眠狀態(tài);在掛起模式下，任何喚醒事件都會(huì)讓系統(tǒng)恢復(fù)至活躍狀態(tài)。

結(jié)論

　　隨著能源成本的不斷增長(zhǎng)，系統(tǒng)自動(dòng)化成為大勢(shì)所趨。投資這些系統(tǒng)要求一種可擴(kuò)展型解決方案，其能夠在低功耗/性能和高性能之間切換。TI的Sitara AM335x處理器擁有靈活的架構(gòu)，可為計(jì)算密集型應(yīng)用提供高處理能力。通過(guò)各種功耗和性能調(diào)節(jié)功能，用戶可受益于智能整體產(chǎn)品。這些產(chǎn)品專為高效率而設(shè)計(jì)，擁有較高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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