什么是功率优化？(power optimization?)
功耗优化是指通过平衡尺寸、性能和散热等参数来降低集成电路等数字设备的功耗。这是电子元件设计的一个非常关键的领域，因为许多便携式电子设备需要高处理能力和低功耗。这些组件需要执行复杂的功能，同时产生尽可能少的热量和噪音，所有这些都封装在一个非常小的表面积上。作为数字设计的一个深入研究领域，电源优化对许多设备的商业成功至关重要。。
随着便携式设备的广泛使用，在电子设计中优化电源的想法在20世纪80年代末开始受到关注。由于环境和经济原因，电池寿命、加热效果和冷却要求变得非常重要。将越来越复杂的组件装配到更小的芯片尺寸上，对于确保生产具有更多功能的更小设备至关重要。然而，包含这么多组件所产生的热量成为一个主要问题。设备性能和可靠性等因素也会受到热量的影响。。
为了扩展芯片规模、减小芯片尺寸，并在可接受的温度水平下保持峰值性能，需要在功率优化方法上投入时间。由于集成电路等现有芯片包含数以百万计的组件，手动优化电源变得不可能。通常，设计师通过限制浪费的能源来实现功率优化，而浪费的能源主要是投机、建筑和程序浪费。所有这些方法都试图减少从电路设计到执行和应用的能耗。。
当高端微处理器执行不必要的命令时，就会发生程序浪费。执行这些命令不会改变内存和寄存器的内容。消除程序浪费意味着减少死机指令的执行，消除静默存储。当处理器获取并执行超出未解析分支的指令时，就会发生推测浪费。当缓存、分支预测器和指令队列等结构太大或太小时，就会发生架构浪费。。
建筑结构大多设计用于容纳大量货物，但通常无法充分发挥其能力。相反，由于更多的误码，使它们变小也会增加功耗。成功的电源优化需要使用系统级方法，选择耗电很少的组件。在设计阶段，可以探索这些类型组件的所有可能组合。减少电路中所需的开关活动量也可以确保更低的功耗。。
用于功率优化的其他一些方法包括时钟选通、睡眠模式和更好的逻辑设计。重定时、路径平衡和状态编码是其他可以限制功耗的逻辑方法。一些微处理器设计师还使用特殊格式对插入节能控制功能的设计文件进行编码。
- 发表于 2022-01-30 13:28
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- 分类：科学
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