節(jié)能，要達(dá)到什么程度才行

　　如果我們考察能量消耗方面的變化，以及從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)所做的預(yù)測，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們已經(jīng)處在功耗文化演化的關(guān)鍵點(diǎn)上：從制造商到消費(fèi)者，大家都在關(guān)心節(jié)能要達(dá)到什么程度才行？近日在舊金山召開的Electronic Summit2008上，National Semiconductor公司（以下簡稱NS）全球伙伴關(guān)系市場行銷經(jīng)理Rick Zarr從模擬角度談了其看法。

　　•我們有時(shí)從系統(tǒng)架構(gòu)層面來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。一個(gè)實(shí)例是半導(dǎo)體的性能和溫度、電源電壓的關(guān)系。我們的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)都是有效工作狀態(tài)，即最差的情形。半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能各不相同，其中大部分是CMOS的數(shù)字化產(chǎn)品，其性能往往要高于你的設(shè)計(jì)目標(biāo)。如果你能夠適應(yīng)各種產(chǎn)品的性能特性，就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的整體性能的優(yōu)化。

　　•在芯片層面上，也可以采用新的設(shè)計(jì)哲學(xué)。當(dāng)前設(shè)計(jì)方面的一個(gè)挑戰(zhàn)是，如何突破許多工程師們?cè)谒悸飞系木€性化框架。我們希望突破我們目前所面臨的局部最優(yōu)化。工程師們必須把思路延伸到機(jī)箱之外。Mentor公司提出了一種可自適應(yīng)的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在系統(tǒng)架構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)，其架構(gòu)清楚地表明在每個(gè)時(shí)刻、需要何種水平的性能。NS公司現(xiàn)在具有可以在芯片級(jí)完成這一工作的產(chǎn)品，即電源電壓可自適應(yīng)縮放的產(chǎn)品。但我們還需要在更高層次上的產(chǎn)品，此時(shí)軟件就將發(fā)揮其作用。

　　•散熱問題，這與電源轉(zhuǎn)換效率有關(guān)。當(dāng)我們接近理論極限時(shí)，設(shè)計(jì)的回報(bào)就很低。由于能量的轉(zhuǎn)換必然伴隨著發(fā)熱，架構(gòu)設(shè)計(jì)師和工程師研究我們消耗了多少能量，但是當(dāng)我們執(zhí)行完功能后還余下的那部分能量又該如何去除？這部分能量是無用的，以熱能的形式被排出來。如果你的應(yīng)用空間固定，而冷卻的能力有限，即解決問題的方法受到了約束，因此，這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，對(duì)于那些要設(shè)法利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的人們來說尤為如此。

　　•關(guān)心微量節(jié)能。實(shí)際上，微量的節(jié)能也能帶來巨大的影響，因?yàn)樗鼈兊臄?shù)量會(huì)隨著用戶的人數(shù)而迅速成倍增長。如果你能在保證性能的情況下，擠出一點(diǎn)功耗來，無數(shù)的功耗累積效果巨大。據(jù)美國能源部的一個(gè)統(tǒng)計(jì)表明，如果美國的每一戶家庭把一只燈泡用CFL（節(jié)能熒光燈）——其效率是白熾燈的兩倍——來取代的話，節(jié)約下來的能量將足以供300萬戶家庭使用。這個(gè)例子說明，設(shè)計(jì)工程師們面臨的挑戰(zhàn)，不僅是那些巨大的挑戰(zhàn)——如何用更低的功耗獲得更高的性能，也包括如何實(shí)現(xiàn)環(huán)保等。