摘要：  近日，領(lǐng)先的多媒體、處理器、通信和云技術(shù)提供商 Imagination Technologies (IMG.L) 表示，功耗和散熱設(shè)計已成為移動SoC設(shè)計決策中的主要考量。

關(guān)鍵字：  MIPS，  小型處理器，  平板電腦

Imagination已投入大量資源進(jìn)行低功耗設(shè)計研究，以期能延長對移動和嵌入式運(yùn)算系統(tǒng)來說日益重要的電池壽命。這種低功耗優(yōu)先的設(shè)計理念已使Imagination成為移動市場的領(lǐng)先GPU供應(yīng)商，以及超薄平板電視、復(fù)雜汽車儀表盤、聯(lián)網(wǎng)音頻/媒體播放器和便攜式電腦等眾多市場的重要供應(yīng)商，這些市場對于功耗和熱設(shè)計的要求與移動設(shè)備一樣嚴(yán)格。

Imagination營銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith表示：“業(yè)界需要采取行動來了解終端產(chǎn)品運(yùn)行真實(shí)軟件系統(tǒng)時的功耗和散熱需求，而不是僅在開發(fā)板上進(jìn)行基準(zhǔn)測試。每個人都在討論功耗管理的重要性，而這正是業(yè)界優(yōu)秀企業(yè)保持領(lǐng)先的領(lǐng)域，通過采用先進(jìn)技術(shù)來支持SoC中復(fù)雜功耗管理?！?/P>

他補(bǔ)充說：“不幸的是，用來評估系統(tǒng)性能的基準(zhǔn)測試很少考量功耗情況，即使這已經(jīng)是所有新項(xiàng)目中的最重要考慮因素。我們正與基準(zhǔn)測試行業(yè)密切合作，以在未來的基準(zhǔn)測試中適應(yīng)這個需求，并鼓勵業(yè)內(nèi)人士都能在評估性能指標(biāo)時，也將終端產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行條件下的功耗情況納入考量?！?/P>

Imagination在其所有的IP內(nèi)核系列產(chǎn)品中都部署了廣泛的精細(xì)功耗管理特性與功能，包括：

- PowerVR Series6 GPU架構(gòu)中的PowerGearing™調(diào)整與管理功能，內(nèi)置專門的控制器負(fù)責(zé)本地功耗控制、自動門控、動態(tài)電壓和頻率調(diào)整(DVFS)等方法。

- MIPS®處理器內(nèi)核中提供的硬件線程管理與內(nèi)核級DVFS功能。

-Ensigma通信和連接產(chǎn)品中采用超低時鐘PHY模塊和編碼處理器，以及高度功耗優(yōu)化的可配置硬件模塊。

根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)的分析，相比于采用其他IP開發(fā)的產(chǎn)品，內(nèi)置Imagination技術(shù)的產(chǎn)品可提供更優(yōu)異的低功耗和散熱設(shè)計。

韓國知名硬件網(wǎng)站Playwares指出，采用PowerVR技術(shù)的一款領(lǐng)先的平板電腦運(yùn)行GLBenchmark 2.5 Egypt HD時，比采用其他競爭對手技術(shù)的產(chǎn)品低20%的熱量。同時該平板電腦還能提供高出近50%的3D性能。

領(lǐng)先的技術(shù)評測媒體網(wǎng)站Anandtech表示，與三個主要的競爭對手相比，PowerVR運(yùn)行3D游戲內(nèi)容時的GPU功耗最低。PowerVR GPU已為OEM廠商和消費(fèi)者對高端移動產(chǎn)品的功耗期望值設(shè)立了標(biāo)準(zhǔn)(為了較長的電池續(xù)航能力功耗須低于2W)，而競爭對手方案所需的功耗經(jīng)常達(dá)到三倍之多。

PowerVR™

PowerVR GPU的功耗優(yōu)勢來自最基礎(chǔ)的架構(gòu)設(shè)計，包括能顯著節(jié)省功耗的各種先進(jìn)功耗管理功能，如GPU和SoC功耗管理模塊間的握手機(jī)制等。

PowerVR Series6 GPU采用以簇(cluster)為單位的的可編程計算單元組織，最大限度降低了功耗和提高了運(yùn)算性能密度。PowerGearing™是功能強(qiáng)大的功耗管理機(jī)制，能使PowerVR Series6 ‘Rogue’內(nèi)核為移動設(shè)備提供經(jīng)驗(yàn)證的同級最佳低功耗效率。運(yùn)行中的GPU處理簇能根據(jù)最優(yōu)功耗進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。舉例來說，六簇PowerVR G6630能對每對簇進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了三種操作模式(X2、X4和X6)，以及能為簡單UI模式提供基本2D繪圖的基本功能。

整個繪圖流水線也是從功耗優(yōu)化角度來進(jìn)行設(shè)計管理的，一個內(nèi)置的小型處理器可執(zhí)行內(nèi)部功耗控制和自動門控操作，并能被用來實(shí)現(xiàn)動態(tài)電壓和頻率調(diào)整(DVFS)以及PowerGearing機(jī)制。

通過提供最優(yōu)的運(yùn)算和繪圖數(shù)據(jù)路徑，更多的片內(nèi)處理，在處理流水線中采用各種無損或有損壓縮等方法，進(jìn)一步優(yōu)化了功耗和性能。

MIPS®

MIPS處理器內(nèi)核是需要超低功耗、低成本和高集成度產(chǎn)品的理想選擇。

MIPS內(nèi)核是專為高性能與低功耗所設(shè)計的，它采用的功耗管理技巧包括多線程、門控時鐘和門控電壓、電壓和頻率調(diào)整，以及多核縮放，并有MIPS和領(lǐng)先架構(gòu)授權(quán)廠商為先進(jìn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)處理平臺提供從超低功耗32位微控制器到可擴(kuò)展的32位與64位多內(nèi)核解決方案。

與領(lǐng)先的IP內(nèi)核競爭方案相比，MIPS處理器系列能以更小的芯片面積提供相同或更佳性能;采用同樣的制程技術(shù)、類似的配置與綜合方法，MIPS處理器能以將近一半的硅面積達(dá)到相同的性能結(jié)果。SoC設(shè)計人員能運(yùn)用此效率優(yōu)勢顯著降低成本與功耗，或是部署額外的內(nèi)核，以便能夠以相同的功耗、散熱和面積預(yù)算提供優(yōu)于競爭芯片的性能優(yōu)勢。

Imagination的MIPS Aptiv™微處理器內(nèi)核已在研究機(jī)構(gòu)The Linley Group頒發(fā)的年度分析師選擇獎中榮獲“2012年最佳處理器IP”獎。

Ensigma™

Ensigma通信內(nèi)核采用低功耗優(yōu)化的架構(gòu)，將固定和可編程內(nèi)核妥善地結(jié)合在一起。

信號調(diào)節(jié)、傳輸和糾錯處理等任務(wù)交由高效的固定功能部件處理，而各種調(diào)制解調(diào)和通信協(xié)議等則通過微代碼編程，在具備多個平行處理單元的復(fù)雜向量處理器上實(shí)現(xiàn)。

此架構(gòu)已在多個低功耗音頻和連接設(shè)備中獲得驗(yàn)證。