低功耗設(shè)計需要軟硬件通力協(xié)作
日新月異不斷發(fā)展電子技術(shù)。去年最熱門的產(chǎn)品早就被更小，更快和更多花樣的產(chǎn)品所取代，看起來一切都是那么地美好。
但也有令人感到不安的地方，隨著每一樣新玩意的能耗越來越高，相應(yīng)的碳足跡(Carbon Footprint)也越來越大。實際上，能耗問題是關(guān)乎系統(tǒng)安全可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)。
節(jié)能在系統(tǒng)設(shè)計中顯得越來越重要
電子技術(shù)使人與人之間能夠保持良好的聯(lián)系以管理日益繁雜的生活。但每一個用于聯(lián)系的設(shè)備耗電量越來越大。如果你細(xì)心觀察任一無線電子設(shè)備所使用的應(yīng)用程序包，你會發(fā)現(xiàn)軟件的體積正急速膨脹，一方面我們的日常生活需要更完善的軟件，另一方面也帶來了能耗大的問題。
除了這些無線系統(tǒng)，仍需要龐大的電力來支持發(fā)射臺和數(shù)據(jù)中心在全世界傳輸數(shù)據(jù)的需求。有人做過估計，一款在亞洲非常流行的多用戶電腦游戲每天需要三個發(fā)電站的電力設(shè)備提供電力來支持玩家使用。
這些應(yīng)用程序和設(shè)備代表了軟硬件技術(shù)的前沿，也許看起來令人難以置信，從能耗的角度上看他們還是如此地沒有效率。每一個硬件和軟件設(shè)計在科技發(fā)達(dá)的今天其實可以做到更加地節(jié)省能源。即數(shù)字音樂和視頻播放器，手機(jī)，數(shù)據(jù)中心，筆記本電腦，個人電腦，workstations等等都有提高能效的余地。
這樣做的結(jié)果自然是皆大歡喜。例如，通過設(shè)計一款發(fā)熱量更低的設(shè)備，芯片公司能夠很好地將芯片的熱量散發(fā)出去降低芯片的溫度，同時也降低了產(chǎn)品的風(fēng)險，可以實現(xiàn)更小，成本更低的封裝和改善整個系統(tǒng)的碳足跡。
能效問題必須通過芯片和軟件來解決
非常不幸的是，現(xiàn)有很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)中心和嵌入式平臺的硬件長期都不會更換。這意味著能效的提高只能通過芯片和軟件對系統(tǒng)的管理來實現(xiàn)了。
好消息是仍然有很大空間來改善能效問題。許多系統(tǒng)在設(shè)計時并沒有把能效作為重要要求，所以即使是增值性的改進(jìn)也會使系統(tǒng)獲益良多。
為了將來，軟硬件設(shè)計必須通力協(xié)作。在這個原則下工程師需要妥善處理需求和限制的關(guān)系，同時在保證無或者低風(fēng)險情況下加強(qiáng)能效設(shè)計的技巧。
舉一個通常的例子，在產(chǎn)品開發(fā)方法學(xué)看來，對一個需要緊密合作的項目來說，作為團(tuán)隊之間協(xié)調(diào)人的團(tuán)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(tuán)隊間的能效優(yōu)化方法交流，能效分析能力必須在項目周期中得到提高。驗證是一個基本的降低風(fēng)險策略，特別是在產(chǎn)品中部署一些強(qiáng)有力的節(jié)能技術(shù)時。
滿足連接性只是芯片和系統(tǒng)設(shè)計師的起點(diǎn)。對能效的追求將推動硬件和軟件行業(yè)的發(fā)展，同時能效也將成為系統(tǒng)級設(shè)計討論的基礎(chǔ)。至于討論是否會產(chǎn)生有意義的結(jié)果就在于我們自身的努力了。
