如今,每種半導體都依靠某種形式的(de)功率來(lái)執行其各種職責。毫不奇怪,電源在處理(lǐ)器能夠運行的(de)速度以及對(duì)不同應用(yòng)的(de)有用(yòng)性方面起著(zhe)巨大(dà)作用(yòng)。
随著(zhe)技術世界的(de)不斷發展,半導體行業越來(lái)越關注電源管理(lǐ)技術。随著(zhe)諸如人(rén)工智能(AI)和(hé)傳感器之類的(de)耗電應用(yòng)不斷增加,創建高(gāo)效運行的(de)組件至關重要。這(zhè)樣做(zuò)不僅可(kě)以幫助整個(gè)系統更平穩地運行,還(hái)可(kě)以減少與電源有關的(de)成本。
全行業轉變
直到最近幾年,低功耗設計原則仍被廣泛應用(yòng)于移動設備領域。許多(duō)人(rén)認爲,隻有在設計使用(yòng)電池供電的(de)設備時(shí),它們才是有益的(de)。但是,顯然不再如此。
當今的(de)設備依賴于高(gāo)能效處理(lǐ)器,無論它們的(de)電源如何接,它們都能保持涼爽運行。這(zhè)種趨勢隻會變得(de)更加明(míng)顯,因爲即使是最緊湊的(de)二合一系統現在也(yě)能夠運行具有圖形強度的(de)程序和(hé)AI建模仿真(在某種程度上)。
随著(zhe)AI和(hé)傳感器的(de)使用(yòng)增加了(le)對(duì)處理(lǐ)能力的(de)需求,對(duì)具有高(gāo)效設計的(de)組件的(de)需求變得(de)至關重要。
在接受SE采訪的(de)時(shí)候,Rambus公司的(de)知識産權(IP)産品營銷的(de)高(gāo)級主管Frank Ferro說,“越來(lái)越多(duō)的(de)低功耗半導體IP被移動設備采用(yòng)。”
他(tā)繼續指出,這(zhè)包括時(shí)鐘(zhōng)門控(clock gating)和(hé)電源門控(power gating)等功能。這(zhè)些有助于限制無效電路的(de)小号。Ferro還(hái)指出,較低的(de)頻(pín)率通(tōng)常會轉化(huà)爲較低的(de)功耗,這(zhè)一事實促使許多(duō)芯片制造商采用(yòng)動态頻(pín)率縮放(dynamic frequency scaling)等技術來(lái)根據需要調節性能。
Power就是金錢
對(duì)于具有高(gāo)處理(lǐ)速率的(de)應用(yòng)(如AI,數據中心和(hé)雲計算(suàn)),Power等于金錢。兩者以多(duō)種方式鏈接。
數據中心的(de)冷(lěng)卻系統通(tōng)常占總運營成本的(de)30-40%。這(zhè)樣,提高(gāo)組件的(de)效率導緻更少的(de)熱(rè)量損失。就可(kě)以使得(de)成本更低。
而且,需要較小功率和(hé)/或更高(gāo)效的(de)芯片可(kě)以适合具有較小form factor的(de)設備。對(duì)于每一代持續縮小的(de)消費類設備而言,這(zhè)一點尤其重要。
盡管Power一直是組件設計的(de)一部分(fēn),但是它通(tōng)常被性能等指标所掩蓋。當今的(de)行業開始意識到,犧牲一點性能來(lái)創建具有更高(gāo)效率的(de)電源利用(yòng)率的(de)芯片是一個(gè)必勝的(de)折衷。在某些情況下(xià),最終用(yòng)戶甚至可(kě)能不會注意到性能的(de)變化(huà)。但是,這(zhè)樣的(de)結果肯定是,例如更長(cháng)的(de)電池壽命和(hé)不發熱(rè)的(de)設備。
随著(zhe)科技界繼續關注5G,AI,虛拟現實和(hé)雲計算(suàn)等領域,關注電源管理(lǐ)将比以往任何時(shí)候都更加重要。