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正文摘录:

54如f.-I~使产品更环保HOwtOMakeProductsMeettheNeedsOfEnvirOn—mentProtectiOnFreescaIe亚太区市场经理NormallChan如今，人们之间通过电子产品紧密相联，而每个电子产品所具有的功能也越来越多。由于需求以及生活方式的不同，要求电子产品必须具备互联功能、无线或有线的媒体传输能力以及为不同应用进行大量数据处理的能力。举例来说，你愿意携带一部只能对话而没有音乐、视频、游戏、邮件、拍照、及存储功能的手机么?现阶段，我们已经可以见到带有摄像甚至更先进功能的手机。由于每个电子产品或设备增加了众多的功能，电池功率、密度及容量也因此增加。这给我们所居住的环境带来了大量的能耗、能源浪费，以及几十亿无法回收的废弃电池。如果处理不当，就会对我们的环境带来很大伤害。为了解决这个问题，我们需要做到不浪费能量或能源，每个电子产品的功能设计为低能高效。当然我们并不想限制电子技术，以及部件系统构架集成更好地转换能量并减少能耗。以下介绍关于这方面各种努力方向。发计从设计的角度来说，无论是在芯片级还是板级，电能的利用可以通过电量节约技术和具有各种系统操作模式的工艺功能减至最小，而并不牺牲预期或所需输出质量(无论是什么要求)。让我们以手机为例，可以在不同的层面上节约电量，见表1。技术在这方面，技术扮演着重要的角色，涉及每个设备或器件针对某一指定功能或性能，如何有效地利用电能。例如，制造芯片的工艺决定Ic将在何种电压运行，每个器件(晶体管，逻辑门等)如何以最小的功率工作。对于晶体管，我们将考虑设备增益。如果以M()SFET为例，则须考虑在何种Vgs将输出何种强度的Ids。此外，还须考虑可能会消耗和损失宝贵功率的泄漏和寄生。例如在晶体管导通时，FET的Rdson会指示导电损失如何。流经此电阻的电流将会转化为热能，对于设备输出而言就是损失功率。Freescale借助首创的SMART=MC)S“工艺取得了极佳的效果。该工艺可输出高功率并表1手机节电步骤产品的功能，但是我们可以通过先进的设计、最优化便携设备的关键需求，如低泄漏、低设计在节约电量或提高效率方面作用重大。有许多专利技术和电路架构专门致力于电量节约，特别是对于便携式应用。为了节约篇幅，此处仅以几个I：reescale开发并广泛应用于其产品的例子做以说明。DVS(DynamicVoltageScaling)动态电压调节技术可以在系统处理器所需电量低时，自动降低电压。脉冲跳跃(1}ulseskipping)一用于轻负荷，或是接近待机状态的操作，传送电流，电压至元件的功率FET器件可以通过跳过某些设计导电的周期来减少能耗。Freescale将这些节能技术纳入其便携产品，如手机芯片，用于MP3的PMEf，i.MX多媒体平台，高效DC／DC：转换器等。还有许多基本节能技术，但是篇幅有限，这里只能简单说几个。比如目前已被广泛应用的开关频率控制或调制技术(PFM)，时钟门控技术以及降低驱动线路额定电压等。架构在节能中也扮演相当重要的角色。一个好的架构不仅仅是实现必要的功能及产品特色，而且需要考虑成本最小化、效率、性能最大化以及节能等。架构例如一个手机，如果产品的架构在设计时考虑节能并在硬件和软件间最优化，最终结果将对电能的有效应用产生巨大区别。换句话说，节能和效率的提升融入每个软件或硬件实现的产品特征或功能，并考虑到节能的方面，如核心电压应该是多少，系统频率席该怎样。所有这衅都将对电能的使用产生很大影响。显然，这并不会牺牲系统性能及增加产品制造成本。这个环节将产生最大的节能效果，这是由于系统可根据用户指令，通过软件和硬件指不和控制哪个部分运行，以何种功翠水平运行，及哪个部分需要关闭或处于待机状态。对于移动电话、。PMIJ(电源管理单元)从主处理芯片取得输入来根据指令驱动系统设备。或由于处理器智能到可了解模块或设备处于哪种模式，可以通过运行较少的程序执行在其DSP的功能。也有一些智能节能方法或算法，通过软件智能与硬件动态配合以将能耗降至最低可能水平。Freesca~【e是通过所有这些层面的设计及优化实现节省能量及功率的。┗┻┛