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文檔簡(jiǎn)介
1、目前市場(chǎng)上各種便攜式電子產(chǎn)品越來(lái)越普及,其中智能手機(jī)尤為突出,隨著智能手機(jī)功能的不斷豐富,它的耗電量也不斷攀升。但是目前智能手機(jī)等電子設(shè)備依然是依靠電池供電的。為了提升消費(fèi)者的使用體驗(yàn),在電池供電量一定的情況下,必須尋求延長(zhǎng)電池供電時(shí)間的辦法,所以如何降低智能手機(jī)等電子產(chǎn)品的功耗成為了目前業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。智能手機(jī)中最重要的芯片是基帶芯片,用來(lái)負(fù)責(zé)手機(jī)的通信。目前主流的基帶芯片可以支持2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)制式,并且集成了上千萬(wàn)的門(mén)。基
2、帶芯片的CPU是系統(tǒng)的運(yùn)算核心和控制中心,用來(lái)處理指令和數(shù)據(jù),是系統(tǒng)中最活躍的部分,隨著基帶芯片支持的功能越來(lái)越豐富,CPU的數(shù)據(jù)處理任務(wù)也越來(lái)越繁重,CPU消耗的能量也越來(lái)越高。所以降低基帶芯片的CPU的功耗對(duì)降低整個(gè)芯片的功耗是非常重要的,對(duì)促進(jìn)智能手機(jī)的發(fā)展也具有非常重要的意義。本文基于這一背景,對(duì)基帶芯片中的CPU進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì)。
本文的主要的工作是對(duì)一款基于ARM核的手機(jī)基帶芯片CPU進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì),包含兩個(gè)單元
3、模塊:CPU負(fù)載監(jiān)測(cè)單元和電壓調(diào)節(jié)控制單元。設(shè)計(jì)過(guò)程中主要使用了動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)技術(shù)。設(shè)計(jì)的主要思想是當(dāng)CPU的處理任務(wù)不繁重的時(shí)候,可以通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)其電壓和時(shí)鐘頻率來(lái)節(jié)省功耗。
CPU負(fù)載監(jiān)測(cè)單元主要用來(lái)測(cè)量CPU的負(fù)載,該單元通過(guò)計(jì)算每個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的CPU活躍周期數(shù)所占的比例來(lái)判斷CPU的負(fù)荷情況,并根據(jù)負(fù)荷情況將CPU的性能級(jí)別請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送給電壓調(diào)節(jié)控制單元。該單元包括四個(gè)子模塊:狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)計(jì)算、閾值比較和性能請(qǐng)求。
4、
電壓調(diào)節(jié)控制單元主要用來(lái)對(duì)CPU所在的VDD_CORE電壓域進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)。該單元對(duì)CPU等子模塊的性能請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行處理,最終向電壓管理單元PMU輸出一個(gè)電壓選擇信號(hào),使其為這些子模塊產(chǎn)生需要的電壓。同時(shí)該單元還向時(shí)鐘產(chǎn)生單元CGU請(qǐng)求各子模塊所需的時(shí)鐘頻率,由 CGU產(chǎn)生其所需的頻率。該單元保證了各個(gè)子模塊的電壓和頻率請(qǐng)求變化之后,電路可以正確地做出響應(yīng),為各模塊提供所需的電壓和時(shí)鐘頻率。
本文對(duì)上述兩個(gè)
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