隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備與邊緣計(jì)算的普及,低功耗DSP芯片需求激增。傳統(tǒng)靜態(tài)功耗管理技術(shù)(如時(shí)鐘門控)難以應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)載場(chǎng)景,而動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(DVFS)技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整電壓與頻率,成為突破能效瓶頸的關(guān)鍵。本文從技術(shù)原理、硬件實(shí)現(xiàn)、算法優(yōu)化及應(yīng)用挑戰(zhàn)等維度,解析DVFS在低功耗DSP芯片設(shè)計(jì)中的核心價(jià)值。
隨著邊緣AI設(shè)備的廣泛應(yīng)用,如智能攝像頭、智能音箱、自動(dòng)駕駛輔助設(shè)備等,對(duì)設(shè)備的能效要求日益提高。邊緣AI設(shè)備通常需要在有限的電池電量或嚴(yán)格的功耗限制下運(yùn)行,同時(shí)保證AI任務(wù)的實(shí)時(shí)處理能力。動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技術(shù)作為一種有效的能效優(yōu)化手段,能夠在保證性能的前提下,動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器的電壓和頻率,從而降低功耗。
在當(dāng)今追求高效能與低功耗的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技術(shù)成為了一項(xiàng)關(guān)鍵策略。它通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器或模擬電路的供電電壓和時(shí)鐘頻率,在滿足系統(tǒng)性能需求的同時(shí),最大程度地降低功耗。這一技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域尤為重要,因?yàn)槠囯娮酉到y(tǒng)對(duì)可靠性、能效以及實(shí)時(shí)性有著極高的要求。本文將深入探討DVFS技術(shù)的理論基礎(chǔ),并剖析其在汽車電子實(shí)踐中的應(yīng)用。
隨著移動(dòng)游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,游戲手機(jī)已成為高端消費(fèi)電子市場(chǎng)的核心品類。這類設(shè)備在運(yùn)行《原神》《和平精英》等3D大型游戲時(shí),處理器負(fù)載常突破90%,導(dǎo)致芯片功耗飆升至8W以上,引發(fā)嚴(yán)重的發(fā)熱和續(xù)航問(wèn)題。動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)技術(shù)(DVFS)作為芯片能效優(yōu)化的核心手段,通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整處理器電壓與頻率,在保證性能的同時(shí)降低功耗,成為游戲手機(jī)能效優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)路徑。
在嵌入式系統(tǒng)和高性能計(jì)算領(lǐng)域,動(dòng)態(tài)功耗管理(Dynamic Power Management, DPM)已成為提升能效的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中,動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS)作為DPM的核心策略,通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器的電壓和頻率,以適應(yīng)不同的工作負(fù)載,從而在保證性能的同時(shí)最大限度地降低功耗。本文將探討在采用電源管理單元(Power Management Unit, PMU)實(shí)施DVFS方案時(shí),如何建立不同工作模式下的電壓-頻率對(duì)應(yīng)表,并討論當(dāng)出現(xiàn)偶發(fā)性運(yùn)算超時(shí)故障時(shí),如何驗(yàn)證是否是DVFS策略導(dǎo)致的時(shí)序違例。
消費(fèi)電子產(chǎn)品的電池壽命取決于其集成電路的動(dòng)態(tài)功率行為。如果可以調(diào)整動(dòng)態(tài)行為以適應(yīng)手頭的任務(wù),則可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)大的功率節(jié)省。
摘 要: 提出一種基于島間隊(duì)列特征的動(dòng)態(tài)電壓頻率縮放控制算法,使用島間隊(duì)列增長(zhǎng)率和使用率來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓島工作電壓/頻率的動(dòng)態(tài)控制。該算法引入島間隊(duì)列增長(zhǎng)率實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單高效的負(fù)載預(yù)測(cè),提高了片上通信穩(wěn)定性。仿真分