關(guān)于個人便攜式設(shè)備電源管理設(shè)備的發(fā)展趨勢分析

現(xiàn)今市場每年出售的個人便攜式設(shè)備的數(shù)量增長迅速，手機(jī)如今也相當(dāng)普遍。移動電話在全球消費類電子產(chǎn)品中所占比例最大，手機(jī)已取代了個人電腦成為我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用最廣泛的技術(shù)。工業(yè)分析師推斷手機(jī)數(shù)量將達(dá)到個人電腦的5倍之多。

個人移動設(shè)備日益超出僅僅具有語音通信功能的范疇，成為包含網(wǎng)絡(luò)功能、企事業(yè)助手以及多媒體處理等一系列特征的集合體。多功能也刺激著手持設(shè)備向 “多形態(tài)”轉(zhuǎn)變?！岸嘈螒B(tài)”意味著用戶界面支持與設(shè)各約多種交互方式， 比如觸摸屏、語音、動作，甚至包括為帶有攝像頭的便攜式設(shè)備裝備的手語錄人功能。便攜式設(shè)備對信息而言，不再僅僅是簡單的文本， 對通信而言，不再僅僅提供簡單的語音服務(wù)。

便攜式設(shè)備的未來的未來發(fā)展趨勢很難完全預(yù)見，但末來的個人便攜式設(shè)備絕不僅僅是語音通訊工具，盡管它們?nèi)杂姓Z音通信功能。它們會具備100Mbit/s的數(shù)據(jù)速率、支持E-mail、因特網(wǎng)沖浪和電子商務(wù)，某種程度上可代替筆記本電腦。它們會有全方位的多媒體功能，包括8Mpix的照相機(jī)、攝像機(jī)、高清視頻、電視播放以及具有保護(hù)類似電影和軟件這樣高價值內(nèi)容的安全儲存能力在這種前景下，未來的主流應(yīng)該是多功能的設(shè)備。

但是，便攜式設(shè)備面臨著與移動設(shè)備同樣棘手的問題。比如，手機(jī)僅能保證有限的通話時間，電源耗盡時會終止正在進(jìn)行的通話。MP3播放器能儲存500h的歌曲，但電池卻只能支持連續(xù)播放24h。便攜式游戲機(jī)的顯示屏要正常顯示，其耗電量也很大。筆記本電腦也僅能用幾個小時，當(dāng)電池耗完時，它簡直就成了一塊廢磚，一臺GPS定位儀的電池僅能工作4h。上述例子說明，電池的使用壽命是所有便攜式設(shè)備共同面對的問題。無線多媒體設(shè)備的基本元件如圖所示，其效果仍不盡如人意。因而需要更多的研發(fā)，這些設(shè)備的普遍問題就是功能不全、尺寸太大、價格昂貴還有一點就是電他使用壽命的限制。功耗電量是所有電池供電的便攜式設(shè)備所共同面對的一個限制性因素。功耗問題是由眾多因素組成的。用戶需要更強(qiáng)大的功能、更快的處理速度、更長的電池使用壽命、更小的尺寸以及更低廉的價格。

電池技術(shù)發(fā)展比較緩慢， 其性能每年只提高一點點。移動設(shè)備越來越小， 這使得電池尺寸也要相應(yīng)的減小。移動設(shè)備尺寸的減小不光需要越來越小的電池，而且還需要更少的功耗。用戶不可能接受使用不到1天的電池，對便攜式設(shè)備的用戶來講，盼望長達(dá)幾個月的電池使用壽命都是很正常的。

如今，許多功能強(qiáng)大的處理器出現(xiàn)在市場中，它們能應(yīng)對符合用戶口味的許多新應(yīng)用?？刹恍业氖牵@些處理器比從前的產(chǎn)品能耗更大。形象地描述了手機(jī)和其他移動設(shè)備的電池能量密度與系統(tǒng)總體性能之間發(fā)展的差距。

用戶需要豐富的功能，比如多媒體、信息的大量存儲、隨時可用的無線連接或者語音識別系統(tǒng)，充分利用有效的電池能量去盡可能地滿足用戶需求，這非常重要。能量節(jié)省以及能量管理，對便攜式設(shè)備的元器件來講，就意味著低功耗。因而需要一個復(fù)雜高效的電源管理以延長移動設(shè)備的電池使用壽命，從而提高移動設(shè)備的可用性及功能性。

功耗就是電能被消耗的速率。對于固定的電池容量，功耗直接決定電池的供電時間。面臨的挑戰(zhàn)是能否盡可能充分利用每一點能量，也就是說，電能使用效率是解決電源危機(jī)的關(guān)鍵方法。高耗電量的高性能，并不意味著能量效率低。低功耗低性能也不意味著電能效率高。個人便攜式設(shè)備的功耗并不只被單一的元器件、硬件或者軟件所決定。許多研究都是針對使攜式設(shè)備的功耗做的。而這些研究的主要結(jié)論就是，沒有單一的元器件或者應(yīng)用主宰著便攜式設(shè)備的功耗。也就是說，所有元器件的功耗都會造成電池電量的損耗。

還有一點很不幸，就是電池技術(shù)的發(fā)展速度跟不上手持電子設(shè)備電能的需求： 因此，電源管理，曾經(jīng)只是作為一種類似功能的需求，現(xiàn)在卻已經(jīng)變成極其重要的設(shè)計需要和便攜式設(shè)備未來一段時間內(nèi)最大的挑戰(zhàn)之一。