《電子技術(shù)應(yīng)用》
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海思K3智能手機(jī)平臺(tái)挑戰(zhàn)續(xù)航能力極限

2009-04-30
作者:海思

??? 隨著與PC的相互融合,,智能手機(jī)的功能已日益強(qiáng)大。現(xiàn)在的智能機(jī)處理器的頻率大多已經(jīng)在400MHz以上 ,,很快就會(huì)到1GHz,,這幾乎與PC差不多了;同時(shí),,與傳統(tǒng)PC不同的是,,智能機(jī)主芯片中內(nèi)嵌了大量的硬件加速引擎,所以在功能不斷強(qiáng)大的同時(shí),,續(xù)航能力卻越來(lái)越受到挑戰(zhàn),。低功耗整體解決方案已經(jīng)成為智能機(jī)市場(chǎng)爭(zhēng)奪的制高點(diǎn)。

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?? 筆者在CCBN2009展會(huì)上看到了海思最近發(fā)布的K3智能手機(jī)平臺(tái),,很欣喜的發(fā)現(xiàn),,中國(guó)的智能機(jī)解決方案已經(jīng)在功耗控制上成為了業(yè)界一流。從下面的測(cè)試報(bào)告中看到,,與目前智能手機(jī)領(lǐng)域使用較廣的方案相比,,在所有的關(guān)鍵項(xiàng)目的對(duì)比測(cè)試中,海思K3智能手機(jī)方案的功耗都可以做到最低,。

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?? 據(jù)海思的工程師介紹,,取得這個(gè)結(jié)果是長(zhǎng)期不斷的高強(qiáng)度研發(fā)投入換來(lái)的。功率控制是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,,需要軟件,、操作系統(tǒng)、硬件,、主芯片,、PMU(功率管理單元),、外圍器件、方案設(shè)計(jì)等各個(gè)方面的精細(xì)配合,。為了給用戶提供一流的低功耗解決方案,,海思把自己設(shè)計(jì)的PMU(功率管理單元)也集成到主芯片中(Hi3611)了,而且對(duì)PMU進(jìn)行了專門的優(yōu)化,,可以根據(jù)主芯片的工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整輸出功率,。主芯片(Hi3611)的設(shè)計(jì)也是使用了目前業(yè)界最高水平的功率控制技術(shù)。


?? 在主芯片中,,芯片被劃為多個(gè)單元,,在用戶使用不同功能的時(shí)候,就打開(kāi)不同的單元,,而其它不用的單元就被自動(dòng)關(guān)閉來(lái)節(jié)省功耗,。比如說(shuō),如果用戶打電話,,那么通話單元就被打開(kāi)使用,,而其他不相關(guān)的部分比如視頻播放單元就處于關(guān)閉狀態(tài)。進(jìn)一步,,即使是同一項(xiàng)業(yè)務(wù),,K3智能手機(jī)方案也可以識(shí)別出用戶使用的不同狀態(tài)來(lái)自動(dòng)調(diào)整業(yè)務(wù)單元的工作等級(jí),比如說(shuō)用戶玩游戲,,當(dāng)用戶打高復(fù)雜度的場(chǎng)景游戲時(shí),,為了滿足用戶的感觀需要,相關(guān)業(yè)務(wù)單元自動(dòng)進(jìn)入高等級(jí)工作模式,,電壓提高,,頻率加快,當(dāng)然功耗也會(huì)較高,。當(dāng)打一般游戲時(shí),,業(yè)務(wù)單元工作在中間某個(gè)合適的等級(jí)下,電壓下降,,頻率也下降,,功耗處于一般水平。在主芯片中,,一共有幾十個(gè)不同的業(yè)務(wù)單元,,每個(gè)單元都可以在智能功率控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)動(dòng)下,根據(jù)不同場(chǎng)景打開(kāi)或者關(guān)閉不同的業(yè)務(wù)單元,;在使用相同業(yè)務(wù)下也可以自動(dòng)識(shí)別業(yè)務(wù)的等級(jí),,讓每個(gè)業(yè)務(wù)單元工作在適合該業(yè)務(wù)的最低功率等級(jí)上,不浪費(fèi)多余的功率,。


? 在實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面,,有些已經(jīng)比較先進(jìn)的方案使用軟件來(lái)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的判斷和控制,但是這往往會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)而且較慢,,不能精細(xì)控制功耗狀態(tài)的轉(zhuǎn)移,,有時(shí)需要提高頻率的時(shí)候無(wú)法及時(shí)提高,有時(shí)需要節(jié)省功耗的時(shí)候無(wú)法迅速降低工作等級(jí),,導(dǎo)致性能和功耗都有一定的損失,;但是海思K3在這方面已經(jīng)有巨大的突破,他們使用自己開(kāi)發(fā)的IPPS技術(shù),,使用硬件來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控業(yè)務(wù)運(yùn)行狀態(tài),,可以精細(xì)的跟蹤運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)而通過(guò)硬件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,,可以達(dá)到每秒上萬(wàn)次的功耗狀態(tài)調(diào)整,,從而在與其他產(chǎn)品的功耗性能對(duì)比中有明顯的優(yōu)勢(shì)。下圖是IPPS的工作示意圖,。

? 為了增強(qiáng)智能手機(jī)的續(xù)航能力,,海思K3智能手機(jī)解決方案還使用很多其它的核心技術(shù)。很多技術(shù)在通俗講解的時(shí)候比較容易理解,,但是在一個(gè)不到一平方厘米的芯片中使用幾千萬(wàn)個(gè)晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的時(shí)候,,卻成為很多業(yè)內(nèi)公司難以逾越的鴻溝。不過(guò),,我們已經(jīng)有幸的看到,,我們中國(guó)的公司已經(jīng)成為這個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)先者,并且還在不斷的挑戰(zhàn)極限,,讓我們這些用戶不斷感受到科技進(jìn)步給我們帶來(lái)的便利,。

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