軟件測試之多媒體處理器動態電源管理技術[2]

         軟件測試之多媒體處理器動態電源管理技術[2]  軟件測試

　　關鍵字：多媒體 處理器 動態電源 管理技術

　　無源電源管理

　　DPS 只能將多媒體片上系統 (SoC) 的某一部分切換至低功耗狀態，而在許多情況下將整個器件都切換至低功耗狀態是頗具現實意義的(無論是無應用程序運行時自動切換，還是根據用戶要求切換)。為了達到這一目標，我們可以運用了靜態漏電管理 (SLM)，其被用于啟動待機或關機模式。一個關鍵的區別在于，在待機模式下該器件可維持內部存儲器和邏輯電路的狀態，而在關機模式下所有系統狀態均被存入外部存儲器中。利用 SLM 后，喚醒時間比冷啟動要短得多，因為程序已經被加載到外部存儲器，并且用戶不必等待整個操作系統 (OS) 重新啟動。媒體播放器可能會是運用 SLM 的一個例子：在沒有處理任務也沒有用戶輸入的狀態下持續 10 秒鐘后，媒體播放器便關閉顯示器，并進入待機或關機模式。

　　例如，具有 arm Cortex-A8 內核的 TI OMAP35x 單芯片處理器器件便可實施關機模式—器件可自動喚醒的一種最低功耗模式。除喚醒域外，所有功耗域均處于關閉狀態。這樣，僅在喚醒域中有一定的功耗，并且所消耗電量來自于 I/O 漏電流。系統時鐘被關閉的情況下，喚醒域以 32 kHz 獨立運行。OMAP35x 還會自動將信號發送給外部穩壓器，隨后穩壓器在這種深度睡眠狀態下被關閉。處理器中的存儲器或邏輯電路并未被維持。在進入關機模式之前，系統狀態被存入外部存儲器中;一次喚醒后復位以后，微處理器單元 (MPU) 跳至用戶定義功能，SDRAM 控制器配置從暫時存儲器中得到恢復。

　　通用技術

　　將前面所述電源管理技術結合起來使用，我們便能以一種最佳的方法來處理各種運行情況。當便攜式多媒體播放器的系統活動級別較高時，例如：觀看高分辨率視頻等，則可以在 VDD1 上設置過度驅動 OPP;對于要求中等水平功耗的網頁瀏覽而言，此時可為 VDD1 和 VDD2 設置正常的 OPP;聽音樂的功耗要求相對較低，可為 VDD1 和 VDD2 設置最低的 OPP。所有這些例子中，都可以激活 AVS 來降低“熱”器件和“冷”器件之間的功耗差異。最后，如果用戶保持媒體播放器開啟閑置數小時或幾天時間，則可以使用 SLM 來自動地將該設備轉入關機模式。

　　為了更好地理解運用這些特性所帶來的節能效果，請看下列幾種情況。除特別注明外，下列例子均未使用 TI 的 AVS/SmartReflex 技術。在這些描述中，IVA 是指影像、視頻以及音頻加速器或子系統。

　　第 1 種情況：關機模式—0. 590 mW。這是一種最低功耗模式，TI 的 OMAP 3 可從該模式中自動喚醒。在這種模式下，整個器件(喚醒域除外)均處于關閉狀態，喚醒域以低于 32 kHz 的頻率運行。閑置穩壓器被關閉(VDD1 = VDD2 = 0)，SDRAM 自刷新，并且在喚醒時特定啟動順序會恢復 SDRAM 控制器和系統狀態。

　　第 2 種情況：待機模式—7 mW。這種器件狀態下，喚醒域處于運行狀態，而其他所有非喚醒功耗域則處于低功耗維持狀態(VDD1 = VDD2 = 0.9V)。所有邏輯電路和存儲器得以維持。AVS 處于關閉狀態。

　　第 3 種情況：音頻解碼—22 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。盡管 ARM 以 125 MHz 運行，但是在其進入睡眠模式后 arm 僅允許 DMA 從多媒體卡讀取輸入數據。IVA 對 MP3 幀(44.1 kHz、128k bps 立體聲)進行解碼，并將解碼后的數據發送至位于 SDRAM 中的緩沖器。一個片上多通道緩存串行端口將數據發送給音頻編解碼器進行回放。至于系統配置，DSP 以 90 MHz 運行，并且在無需為處理提供循環 (cycle) 時轉入低功耗狀態以達到節能的目的。此時，VDD1 = 0.9V，而 VDD2 = 1V。

　　第 4 種情況：音頻/視頻編碼—540 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。在這種情況下，采集音頻并對其進行編碼(48 kHz 的 AACe+，32k bps 立體聲)，采集視頻并對其進行編碼(20 幀/秒的 H.264 VGA 分辨率，2.4 Mbsp)，并且對二者進行了存儲。與此同時，視頻被顯示出來。這種配置中，arm 以 500 MHz 運行，DSP 以 360 MHz 運行，VDD1 = 1.2V，而 VDD2=1.15V。一個片上攝像頭子系統也會對來自外部傳感器的視頻輸入進行采集，多通道緩存串行端口對音頻 PCM 輸入進行采集，IVA 對視頻和音頻進行編碼，編碼后的數據被存儲至多媒體卡中，而顯示子系統則對視頻進行旋轉處理，并將其發送至 LCD 和 TV 輸出接口。

　　圖 3 高級穩壓器芯片整合了多個單獨開關穩壓器和低壓降線性穩壓器，可滿足 OMAP35x 處理器處理各種電壓域的要求。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com