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觀點：低功耗設計需要軟硬件通力協(xié)作

時間：2008-12-31 07:33:34

關鍵字：軟硬件低功耗設計芯片數(shù)據(jù)中心

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[導讀]電子技術的發(fā)展日新月異。去年最熱門的產(chǎn)品早就被更小，更快和更多花樣的產(chǎn)品所取代，看起來一切都是那么地美好。但也有令人感到不安的地方，隨著每一樣新玩意的能耗越來越高，相應的碳足跡(Carbon Footprint)也越

電子技術的發(fā)展日新月異。去年最熱門的產(chǎn)品早就被更小，更快和更多花樣的產(chǎn)品所取代，看起來一切都是那么地美好。

但也有令人感到不安的地方，隨著每一樣新玩意的能耗越來越高，相應的碳足跡(Carbon Footprint)也越來越大。實際上，能耗問題是關乎系統(tǒng)安全可靠性的關鍵點。

節(jié)能在系統(tǒng)設計中顯得越來越重要

電子技術使人與人之間能夠保持良好的聯(lián)系以管理日益繁雜的生活。但每一個用于聯(lián)系的設備耗電量越來越大。如果你細心觀察任一無線電子設備所使用的應用程序包，你會發(fā)現(xiàn)軟件的體積正急速膨脹，一方面我們的日常生活需要更完善的軟件，另一方面也帶來了能耗大的問題。

除了這些無線系統(tǒng)，仍需要龐大的電力來支持發(fā)射臺和數(shù)據(jù)中心在全世界傳輸數(shù)據(jù)的需求。有人做過估計，一款在亞洲非常流行的多用戶電腦游戲每天需要三個發(fā)電站的電力設備提供電力來支持玩家使用。

這些應用程序和設備代表了軟硬件技術的前沿，也許看起來令人難以置信，從能耗的角度上看他們還是如此地沒有效率。每一個硬件和軟件設計在科技發(fā)達的今天其實可以做到更加地節(jié)省能源。即數(shù)字音樂和視頻播放器，手機，數(shù)據(jù)中心，筆記本電腦，個人電腦，workstations等等都有提高能效的余地。

這樣做的結果自然是皆大歡喜。例如，通過設計一款發(fā)熱量更低的設備，芯片公司能夠很好地將芯片的熱量散發(fā)出去降低芯片的溫度，同時也降低了產(chǎn)品的風險，可以實現(xiàn)更小，成本更低的封裝和改善整個系統(tǒng)的碳足跡。

能效問題必須通過芯片和軟件來解決

非常不幸的是，現(xiàn)有很大一部分數(shù)據(jù)中心和嵌入式平臺的硬件長期都不會更換。這意味著能效的提高只能通過芯片和軟件對系統(tǒng)的管理來實現(xiàn)了。

好消息是仍然有很大空間來改善能效問題。許多系統(tǒng)在設計時并沒有把能效作為重要要求，所以即使是增值性的改進也會使系統(tǒng)獲益良多。

為了將來，軟硬件設計必須通力協(xié)作。在這個原則下工程師需要妥善處理需求和限制的關系，同時在保證無或者低風險情況下加強能效設計的技巧。

舉一個通常的例子，在產(chǎn)品開發(fā)方法學看來，對一個需要緊密合作的項目來說，作為團隊之間協(xié)調人的團隊骨干是一個不可或缺的基本要素。更深一層，為了實現(xiàn)團隊間的能效優(yōu)化方法交流，能效分析能力必須在項目周期中得到提高。驗證是一個基本的降低風險策略，特別是在產(chǎn)品中部署一些強有力的節(jié)能技術時。

滿足連接性只是芯片和系統(tǒng)設計師的起點。對能效的追求將推動硬件和軟件行業(yè)的發(fā)展，同時能效也將成為系統(tǒng)級設計討論的基礎。至于討論是否會產(chǎn)生有意義的結果就在于我們自身的努力了。

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