追逐幻影权力

很多努力正在投资于功率降低移动设备,技术,电池寿命是一个重要的购买决策和权力可以转化为热量,使设备使用不舒服。但是人们愿意花更多的钱购买的设备功耗更小的插到墙上的?

即使他们关心的是权力在操作过程中,当设备在待机怎么样?这是幽灵的领域或吸血鬼电源掉线而消耗设备执行没有有用的功能除了醒来与远程控制或其他外部刺激和这是一个日益增长的问题。

“大约在2005年,一些国家决定的问题是非常严重,发现(CO²)排放的二氧化碳总量的1%左右,”阿布说野生动物,高级工程主任Calypto系统分工导师图形。”相比之下,航空业产生的污染,二氧化碳排放总量的3%。这是一个很大的数字,对家庭来说,这相当于总用电量的6%到8%。”

这还没有一个全球性的问题,但它引起了人们的注意。“欧洲领先的思维方式是权力的影响和浪费,”克里希纳Balachandran说,低功率产品管理总监节奏。“他们有不同的态度,这些东西,我看不到任何在这个国家,甚至在今天。我们没有这种文化,我看到它在亚洲。”

虽然很多人一直在努力减少运行功率,可以总数的一小块馅饼。“空闲的力量能占总能量的20%到40%,”说,低功耗架构师在验证群Synopsys对此。“例如,一个160 w有功功率电视可以在空载功率消耗5 w。在24小时内,如果有两个小时的活动电视使用,320 wh被消耗,而闲置电力消耗约110 wh -总量的近四分之一。”

作为消费者,我们尚未意识到所有权的总成本的许多产品,我们购买,因此没有经济刺激,进而意味着他们没有为企业做出改进。

的物联网可能会改变,因为我们将看到另一个叶子节点数量增长了10倍。“这是非常令人担忧的能源输送,”指出Jadcherla。“数十亿连接设备消耗电网。这就是为什么政府通知他们早。”

野生动物认为有两种类型的市场,在其中一个你对权力的竞争。“苹果、三星和微软的世界消费电子,每毫瓦特的电能节约为它们提供了一个优势。他们会做的功率优化与多个岛屿,复杂的唤醒序列,动态电压和频率扩展。有其他类型的客户,只需要根据功率预算是由监管或一些市场门槛。它不是足够重要,他们将失去市场份额,如果他们不符合预算。这可能是网络和路由公司插入对权力和不在乎。他们是做得不够,因为它不是金融的方式伤害他们。”

此外,我们期待更多的从我们的连接设备。“想想一些预期的使用模式,”说,首席技术官超音速。“他们将使用最实力当他们正在做他们的主要功能不会改变,但他们执行备用量增加。视频游戏控制台通常有一个专门的芯片的主要用例是断开的,因为主机想要不断地连接到网络。这可能是无线更新。智能电视有很多应用程序,其中许多涉及基于ip的通信。它相当于获得一个Twitter这些设备要收集信息,而电视是关闭的,这样就可以将立即显示当用户需要它。”

但它不仅仅是娱乐设备面临着这一趋势。白盒子的物品想要一个互联网连接。“你值的网络连接状态,“Wingard补充道。“我可能想告诉炉醒来,因为我在回家的路上,有些事情,我可能想在我家准备我的到来。”

幻影在智能家居尤其令人担忧。“这个问题将会变得更糟,”Balachandran说。“考虑一个烤面包机,是跟一个冰箱,跟别的东西。他们相互联系,将越来越多的能量。他们必须独立运作,他们几乎没有消费,醒来只在一个事件,当一些修改,必须传达到别的东西。它是相同的物联网或办公自动化,否则他们会浪费大量的能量。”

方法减少
幻力量是最重要的因素泄漏。Balachandran说有四个桶考虑减少泄漏。首先是设计技术。二是创新过程。三是知识产权已经优化了泄漏。第四是EDA工具,减少泄漏。另一对夫妇,可以添加到列表,包括高效体系结构和预防行动,因为没有结果。

设计技术”,大多数公司都使用传统的技术减少泄漏,关闭你不需要什么,低VDD备用,或使用高Vt晶体管的领域需要继续,但低泄漏,“Balachandran解释道。高Vt的性能和泄漏之间的权衡,晶体管性能降低阈值电压增加,但减少泄漏。

Jadcherla补充道:“我们看到迁移到一个“默认关闭”架构,和一个集成电路的功能块应该以尽可能低的电压。空转功率降低需要大量架构变更,操作系统和底层硬件需要支持它。”

减少备用电源的另一种方法是通过迁移到新流程节点。”设备,用不兼容的45纳米甚至28 nm可能兼容在14 nm,“野生动物说。也有兴趣使用等过程FD-SOI提供更低的泄漏,以及低功耗过程使用散装CMOS老节点。

有更高层次的问题。“许多设计是做计算,实际上不需要做,”指出了野生动物。“这些很难识别。你可以看到活动,但是你可能无法看到,如果活动导致任何有意义的结果。更想继续在这个领域。”

Balachandran增加了一些建筑方面的考虑。“考虑物联网的信息流动从边缘到中心节点。没有标准协议盖最后一英里。有各种各样的低功耗协议,但没有标准的物联网。这使得很难能够处理不同的数据中心设计和协议,能够聚集和交流,这些设备之间来回。”

但缺乏标准体系结构由EDA的标准有所减轻。“我们相信战争和采用的格式IEEE 1801和它的变体是一个巨大的一步,“Wingard说。“这创造了广泛的支持在不同的软件平台,帮助人们不习惯做积极power-managed设计电力控制等。功率降低涉及到很多陌生的技术,所以这是新的东西,我们将堆在设计师?他们必须了解分离细胞和吗水平换档器吗?什么风格的权力控制架构将他们需要使用限制涌流?是市场成熟的基于ip的子系统解决方案?”

教育是一个重要部分。“许多客户现在开始了解功率优化的必要性,“野生动物说。“这是五年前当他们看到不一样没有经济优势。他们不明白为什么他们应该放在任何数量的减少投资力量,但如今,随着市场变得更加意识到,他们现在知道,如果他们不考虑权力,他们可能有问题。”

和是很重要的,他们能理解成本。Jadcherla说“在半导体层,有15%到20%的开销支持电源管理特性,比如权力控制,备用电压和保留。”

有隐藏的问题。“如果你从来没有想到供应终端以外的你的逻辑是什么,你从来没有想过电力控制或你需要做的事情,以确保它的安全,“Wingard补充道。“你怎么确保当你把东西的时候,你就不会问如此多的电流,你影响的线路上的备用状态,因为一个IR降的问题吗?你怎么避免权力锁起来?”

每个问题本身可能很简单但“你是管理思想使麻木地大量简单的状态机,“Wingard解释道。”盖茨测序权力的各个步骤或触发隔离细胞或停止或重新启动时钟都是非常简单的状态机,但是有很多步骤,他们必须在一个特定的政治家有他们之间的依赖关系。复杂性来自于互动。”

和其他的东西可能是相当简单的过去可以承担额外的复杂性。“最近,节奏主持了一个前端设计峰会,“Balachandran说。“在我们小组会议和一个专家是利亚·克拉克博通公司。她说,你试着权力和控制设计的细粒度的功率控制,你必须花时间设计电力监管机构。这些东西不是免费的。他们可以放置芯片上或他们有保持芯片外,多少他们会消费和泄漏。你存多少钱是有问题的。”

Wingard表示同意。“功率调节器可以创建一个巨大的浪费。很多人做的是创建一个芯片上的不间断状态调节器,它可能没有相同级别的质量或提供电流。你可以在更低的频率,这样你可以负担更多的利润。而不是+ / - 5%你能侥幸+ / - 15%。这是便宜得多的权力和面积,并将更容易集成。还有可能来自一个外部电源管理集成电路,提供真正的业务电压和关闭这个备用状态。”

随着越来越多的设计师们面临着需要最小化幻影权力,他们会看EDA、IP和半导体行业寻求帮助。幸运的是,他们现在有相当多的经验由于工作在移动领域。