便携式产品方案的模拟和数字低功耗技术分析便携式产品方案的模拟和数字低功耗技术分析随着便携式产品的功能日益丰富，对单电源也提出了更高的要求，电量消耗更大，电池使用寿命相应缩短。此外，模拟或数字基带IC处理器、中央处理器以及图形/音频处理器也变得越来越高级，而且集成度也越来越高。随着产品功能的增多、IC的集成度提升，需要更多的电源轨，或在同样数量的电源轨条件下需要更高的电源电流。为满足更长的电池使用寿命要求，需要采用先进的电源管理技术，而静态与动态功率管理是电源管理的关键。低功耗工艺与电路技术为了解决上述设计困境，众多技术纷纷问世，其中包括半导体制造工艺。用于DSP或OMAP内核的标准数字IC制造技术采用90nm工艺，并且最新一代65nm工艺已经在2005年下半年投入量产。每一次的工艺改进通常都伴随着晶体管密度的成倍增加，这不仅可使功能相当的设计占用面积缩小一半，同时还能将晶体管性能提高近40%。先进的工艺能够大大降低内核电源电压需求，而电流需求不变，或者甚至更高。但是另一方面，漏电功耗显著增高也会进一步降低性能。为了满足功耗要求并应对低功耗设计挑战，我们需要开发新的生产与工艺技术，例如德州仪器最近针对DSP与OMAP处理器推出的SmartReflex技术。利用该技术在硅IP级的静态漏电功耗可以大幅降低1,000倍。SmartReflex不仅可以降低整体功耗，而且还能优化系统性能并延长电池使用寿命。利用各种智能与自适应软、硬件技术，SmartReflex技术可以根据器件的活动、工作模式以及温度的变化动态地控制电压。其中包括动态的自适应电压缩放、动态电源切换以及待机漏电管理等。对于动态电压缩放功能，这一主题还涉及到了外部电源管理的硬件与软件。例如，根据处理器的负载，可以调节内核电源电压，以满足全部性能需求或者降低待机模式的功耗。模拟和数字节电技术根据所采用的系统，分立L……