突破電源管理瓶頸，國半推出新電源控制器

2004年10月B版

隨著手機等便攜式產(chǎn)品功能的增多，在電池供電技術沒有突破性進展的條件下，如何保持這些產(chǎn)品具有較長的待機時間已經(jīng)成為產(chǎn)品設計工程師頭疼的一大難題。一些高端的便攜式產(chǎn)品雖然仍稱做手機，但一些產(chǎn)品已經(jīng)將PDA、掌上電腦(Pocket PC)、照相機、MP3、藍牙（Bluetooth）等功能，下一代手機甚至具有視頻功能，不僅可以收看電視節(jié)目，也可以利用手機進行類似視頻電話等活動。

美國國家半導體便攜式設備電源管理部亞太區(qū)產(chǎn)品市場經(jīng)理 羅振輝

如此眾多的功能集成在一起，向有限的電池供電技術提出更為嚴格的挑戰(zhàn)。美國國家半導體(National Semiconductor)便攜式設備電源管理部亞太區(qū)產(chǎn)品市場經(jīng)理羅振輝先生認為，便攜式電子產(chǎn)品功能融合的趨勢為產(chǎn)品設計帶來很多挑戰(zhàn)。一是芯片組的體積必須越來越小巧，而組合一起的不同芯片必須能互補長短，以便產(chǎn)生相輔相成的作用。二是新的負載能否獲得足夠的供電，而問題的關鍵在于便攜式電子產(chǎn)品是否采用先進的電源管理技術。他介紹說，美國國家半導體公司最近推出基于PowerWise技術開發(fā)的先進電源控制器（APC），據(jù)稱可以計算出負載所實際需要的耗電量，并將這個耗電量通知電源，使電源可以按照負載的實際用電需要為其提供最適合的供電量，避免過量供電轉化為熱能浪費掉。據(jù)稱這種技術可確保便攜式產(chǎn)品無論添加多少功能，都可使系統(tǒng)的電池壽命基本不受影響。
PowerWise技術是美國國家半導體公司和ARM公司去年10月攜手推出的一種開放式的電源管理接口技術，目標是為不同硬件提供一個互連標準，使更多廠商可以利用這些先進的電源管理解決方案開發(fā)新一代的便攜式電子產(chǎn)品。該標準據(jù)稱已經(jīng)得到英特爾 (Intel) 公司、三星電子公司（Samsung Electronics）等支持。去年11月，著名IP供應商Artisan 公司也宣布加入PowerWise開發(fā)計劃。
PowerWise 接口是一種雙導線的串行接口標準，確保系統(tǒng)芯片 (SoC) 處理器系統(tǒng)的內(nèi)置電源控制器可以通過這個接口連接電源管理集成電路 (PMIC) 的穩(wěn)壓系統(tǒng)，以便系統(tǒng)設計工程師可以靈活調(diào)節(jié)數(shù)字處理器的供電電壓及閾值電壓。PowerWise 接口標準除了對接口從屬器的功能作出詳細的規(guī)定之外，也規(guī)定 PowerWise 接口主控器與從屬器之間的資料傳送方式，例如操作狀態(tài)、物理接口、寄存器集、指令集、以及數(shù)據(jù)傳送協(xié)議等均有具體的規(guī)定。PowerWise 接口指令集包括電源管理集成電路狀態(tài)控制、寄存器讀取、寄存器寫入以及電壓調(diào)節(jié)等指令。此外，這個標準更規(guī)定 PowerWise 接口從屬器必須設有可供用戶設定的寄存器。
據(jù)稱這款采用 PowerWise技術的先進電源控制器集成了美國國家半導體的高效電源管理電路及 ARM 公司的智能能源管理技術，其優(yōu)點是可以減少處理器核心的功耗達 75%。據(jù)介紹，智能能源管理技術采用先進的算法，確保系統(tǒng)可以因應處理器的工作量調(diào)節(jié)用電量，以便兩者取得適當?shù)钠胶猓瑫r也保證系統(tǒng)的快速反應。智能能源管理技術的軟件部分可與便攜式設備的操作系統(tǒng)及應用程序互相支持，以便靈活預測中央處理器要執(zhí)行的工作任務，使系統(tǒng)性能滿足用戶的要求。ARM 智能能源控制器的宏單元便根據(jù)某一系統(tǒng)芯片所要求的數(shù)據(jù)處理量，決定中央處理器的最佳工作頻率。此外，智能能源控制器可與片上時鐘管理單元互相支持，共同調(diào)控時鐘頻率的轉變及先進電源控制器的宏單元，以便靈活設定所需的最低供電電壓，確保外接的電源管理芯片可以按照要求提供所需的電源供應。
市場分析公司Instat-MDR 首席分析師 Max Baron 認為：“美國國家半導體的 PowerWise 技術以及 ARM 公司的智能能源管理技術可以按照系統(tǒng)芯片的工作量靈活調(diào)節(jié)所需的最低電壓及頻率，藉此節(jié)省系統(tǒng)芯片的功耗。美國國家半導體及 ARM 公司的這些技術適用于不同的半導體制造工藝及溫度，這一點對系統(tǒng)設計工程師來說非常重要，因為他們可以專注于電源管理系統(tǒng)的設計，確保多功能移動電話及其他便攜式電子產(chǎn)品有較長的電池壽命。”
美國國家半導體公司表示，移動設備廠商只要采用該款先進電源控制器技術，便可放心為手機產(chǎn)品添加更多增值功能。該公司稱無論添加多少功能，先進電源控制器都可確保系統(tǒng)的電池壽命不會受到影響。手機廠商如果在新一代產(chǎn)品之中使用這項創(chuàng)新的技術，需要取得 ARM 公司的授權?！?/p>