低功耗系統(tǒng)設計全方位解析：從硅片工藝到嵌入式軟

在警報器獲取的所有傳感器讀數(shù)中，只有不到0.0002%的情況才會執(zhí)行警報生成代碼。余下99.9998%的代碼執(zhí)行都是核心傳感器讀取循環(huán);確保這個代碼直接在一個緩存列中執(zhí)行，就成為最低能量使用的關(guān)鍵。其它代碼由于運行得極少，可以使用更傳統(tǒng)的技術(shù)做優(yōu)化。

能效工具。對于MCU平臺的能效最大化，工具的支持十分重要。要將不同函數(shù)分配到閃存的不同頁，就需要這樣一種鏈接器，它能夠知道目標MCU的存儲器詳圖。鏈接器可以獲得開發(fā)人員的輸入結(jié)果，看這個塊是否被分配在了跨頁邊界上，并生成已經(jīng)過非易性存儲最高能效優(yōu)化的二進制碼。

一般來說，這個代碼也用于確保函數(shù)與數(shù)據(jù)的放置方式，即最常執(zhí)行的部分不會跨多個緩存列。如果MCU供應商提供了這類工具，則實現(xiàn)這種級別的細節(jié)要容易得多，因為他們了解每個目標平臺的存儲器布局與功率需求。而第三方供應商實現(xiàn)這工具則要困難得多。

MCU供應商還詳細地了解不同外設與片上總線的組織方式。這一知識可以用于工具中，指導工程師做出不浪費功率的選擇。

提示

在工藝技術(shù)、IC架構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)之間的權(quán)衡決策，可以得到微妙而有時是無法預期的結(jié)果。

電源門控可以減輕泄漏效應，使更先進的工藝結(jié)點成為低工作周期系統(tǒng)的較好選擇。

片上穩(wěn)壓器為設計人員提供了更多靈活性，能夠從一只電池中榨取更多的電荷，而片上dc/dc轉(zhuǎn)換器與性能監(jiān)控電路則能實現(xiàn)動態(tài)的電壓縮放。

能感知硬件的軟件工具為嵌入系統(tǒng)工程師提供了更多認知能力，從而實現(xiàn)更高的節(jié)能。