東芝開發(fā)出SoC節(jié)能省電技術

　　節(jié)能 “即便時間短得令人察覺不到，對于計算機來說也是一段很長的時間。我們開發(fā)的這項技術可讓設備利用這樣的時間積極進入深度休眠模式”，東芝研究開發(fā)中心計算機架構與安全研究室主任研究員木村哲郎介紹道。

　　現(xiàn)在的移動設備用SoC（system on a chip，系統(tǒng)芯片）可謂是省電化技術的集合體。這些SoC配備可根據(jù)負荷控制驅(qū)動電壓和工作頻率的DVFS（dynamic voltage and frequency scaling，動態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)）技術、按照芯片上的每個電路塊進行開關控制的電源門控及時鐘門控等，具備多種電力模式，可根據(jù)不同的OS選擇合適的電力模式運行，從而削減耗電量。

 

　　利用配備電子紙顯示屏的試制品確認了新技術的效果

 

　　東芝研究開發(fā)中心新開發(fā)的SoC省電化技術可最大限度地延長系統(tǒng)處于耗電量最低的電力模式——深度休眠狀態(tài)的時間，這是通過改進軟件來實現(xiàn)的。使用配備電子紙顯示屏的安卓信息終端試制品，在瀏覽文檔并進行一些操作的情況下，平均耗電量大約可降至原來的1/2，在不進行任何操作只觀看屏幕的狀態(tài)下，平均耗電量可降至原來的約1/5（注）。

　?。?span style="font-size: x-small">注）用來確認效果的試制品配備了集成Cortex-A8內(nèi)核的SoC“i.MX508”（飛思卡爾半導體公司）、512MB容量LPDDR2 DRAM以及帶觸摸屏功能的9.7英寸電子紙顯示屏等。該試制品在淺度休眠時的耗電量約為42mW，深度休眠時的耗電量約為2mW。

　　可尋找空閑時間自動進入深度休眠

　　以前，設備只能在用戶發(fā)出掛起（Suspend）指示或者電池剩余電量減少等暫時不使用的情況下，才能進入外部時鐘也會關閉的深度休眠狀態(tài)。新技術的關鍵點是，可在用戶使用設備時尋找空閑時間自動進入深度休眠，并能夠在用戶察覺不到的情況下恢復（圖1）。

　　圖1 無需用戶發(fā)出指示即可進入“深度休眠”

　　設備正在被使用時，即便用戶沒有發(fā)出指示也能尋找空閑時間進入“深度休眠”狀態(tài)，以減少耗電量。

　　不過，進入深度休眠也有損失。進入深度休眠時，必須在關閉閃存電源之前將最新的數(shù)據(jù)寫回到DRAM上（注2）。而且，從休眠狀態(tài)恢復時，還要使閃存內(nèi)的數(shù)據(jù)無效，或者等待關閉的外部時鐘穩(wěn)定下來。針對這些，東芝優(yōu)化了進入深度睡眠和恢復時閃存處理的程序，并將石英振蕩器改成了硅振蕩器，從而將進入深度休眠造成的耗電量損失及要多花費的時間降低到了最小限度。

　　（注2）寫回數(shù)據(jù)之后，會使DRAM進入耗電量低于工作狀態(tài)的待機狀態(tài)。

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