??? 電子技術的發(fā)展日新月異,,去年的熱門產品早就被更小、速度更快以及花樣更多的新產品所取代,一切看來是那么地美好,。但惱人的是,,每種科技玩意兒會消耗更多的能源,留下碳足跡(CarbonFootprint)──而且越來越大,;事實上,,功耗問題也是影響系統(tǒng)可靠性的關鍵。
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???設計更具能源效益的系統(tǒng)已是刻不容緩,;電子技術使我們能擁有隨時連網,、以管理日益繁雜生活的能力,但每種用于連結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組合,,你會發(fā)現(xiàn)軟件的體積正急速膨脹──在某一方面,我們的日常生活需要更完善的軟件,,但另一方面也帶來了功耗的問題,。
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????除了這些無線系統(tǒng),傳統(tǒng)供電網絡也有龐大的電力需求,,以支持將數據傳送到世界各地的發(fā)射器與數據中心,。曾有人做過估計,一款在亞洲非常流行的多人在線游戲,,每天需要相當三座發(fā)電廠的電量才足以支持玩家所需,。
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????這些應用程序和設備是今日尖端軟硬件技術的代表──也許看起來令人難以置信,但他們在功耗方面還是如此地沒有效率,。每種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,,包括數字音樂和視訊播放器、手機,、數據中心,、筆記型計算機、PC,、工作站等等都有改善功耗的空間,。
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????而這樣做的結果自然會是皆大歡喜;例如透過設計一種散熱很好的設備,,芯片業(yè)者就能輕易地將芯片溫度降低,,并因此降低產品故障風險,實現(xiàn)更小,、成本更低的封裝,,讓整個系統(tǒng)的碳足跡也因此改善,讓消費者能買到更可靠,、更便宜的終端產品,。
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????不幸的是,,有很大比例的資料中心和嵌入式平臺硬件很久都沒更新,這意味提高能源效率只能從芯片的層面,,以及軟件對系統(tǒng)的管理來實現(xiàn),。但好消息是,改善的空間仍然很大,,許多系統(tǒng)在設計時并沒有把能源效率列為重要條件,,所以即使是一點改進也會讓系統(tǒng)獲益良多。
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????為了將來,,軟硬件設計必須通力合作,;在這個原則下,工程師需要妥善處理需求和限制的關系,,同時在保證無風險或者低風險情況下,,加強能源效率設計技巧。
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????舉例來說,,以產品開發(fā)方法學看來,,對一個需要緊密合作的設計案來說,做為團隊之間協(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)團隊間的能源最佳化方案交流,功耗分析能力必須在計劃周期中得到提升,。驗證是一個基本的降低風險策略,,特別是在產品中部署一些強有力的節(jié)能技術時,。
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????滿足連結性只是芯片和系統(tǒng)設計師的起點,,對能源效率的追求將推動硬件和軟件產業(yè)的發(fā)展,同時能源效率也將成為系統(tǒng)級設計討論的基礎,。至于討論是否會產生有意義的結果,,就得靠我們的努力了。