智能手机设计的两个关键因素

时间:2012-08-09来源:网络


我们做过一个案例,在仿真前,这是一个典型的8层板,没有考虑到回流平面的案例。基本上第8层没有地平面和第5层没有地平面回流,所以效果非常差。经过改善以后,第4层可以为回流平面,第7层和第8层可以回流平面,这样效果可以大大改善。

增加待机时间,如何进行低功耗的设计


针对智能手机的耗电部分,我们做了一个用户的市场调查。发现现在智能手机跟显示相关的耗电基本上占去了40%左右,而处理器相关的耗电占去了将近22%。也就是说智能手机目前的耗电主要是在显示和处理两个部分,这也是最重要的两部分。现在智能手机使用时间都比较短,要改善待机时间就必须从这两部分出发。


我们目前基本上是采取两个策略:一个是多核的节电策略,怎么样保证高性能的同时又有一个低的功耗?首先是通过辅助一个核心去处理基本的通话、短信、听音乐的任务,然后到上网、玩游戏之类的要用单核。到多任务处理或者是更大一点的游戏,或者是高清视频播放的时候采用双核策略。多核的时候是更多任务的处理或更多任务的多线程处理的时候,比如玩游戏机级别的游戏的时候采用多核的方式,这样可以在实现高性能的同时能够降低功耗。


另外一种策略是在高主频的条件下,采用动态调频调压的简便策略。可以简单看一下,处理器的功耗基本上是和核心供电电压及频率主频是成正比。比如我们要降低处理器的功耗,就有必要在负载比较低的时候采用一个比较低的主频和电压。采用DVFS的策略,最重要的两部分,一个是CPU的负载要实时的记录、跟踪,还有CPU的性能预测模块,可以实时的监测预测到复杂的运行趋势,然后动态的调整它的时钟和电压部分。这是DVFS频率调整的过程,从高负荷到低负荷,通过锁频从高频率过渡到低频率,或者从低频率通过锁频过渡到高频率。在显示节能部分有两个策略,一个是CABC的节能,大家可以看一下这两个图,左边的图和右边的图在效果上基本上是一致的,但实际上右边图的功耗会比左边图的功耗大大降低,就是因为我们采用了CABC的技术。它通过实时的去识别显示的内容,去改变显示的Gamma,增加显示的透过率,同时降低背光幅度,达到同样的显示效果。如果这时候功率比较低,屏就比较亮。


LABC顾名思义就是环境光的节电,这两个图的表现可以看出,人眼在相同的视觉效果下,在白天和强光下,在夜晚或者是阴暗天气,或者是弱光下,对显示功耗的背光亮度的要求。在强光下可能不需要百分之百的背光功率,而在比较弱的时候会往上多需要30%的功率,这时候通过动态环境光的调节将功率降下来,同时保证视觉效果是同样的,可以达到同样的视觉效果。


在技术上,LABC和CABC通过信号的合成之后,可以共同控制背光LED,提升它的节能效果。两者合成以后的节能效果可以有双倍的节能效果,我们通过测量发现通过LABC和CABC技术的实施,在高清视频的时候大概可以节省30%的耗电,而在玩游戏的时候可以节省40%左右的耗电。在电子阅读或者看图片的时候可以节省将近60%以上的耗电,所以CABC技术和LABC技术对显示来说是一个很好的节能策略。

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关键词: 手机设计 NFC CPU

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