选用合适DSP元件进行低功率设计的方法与技巧

封装与功耗

前述所有省电技术都能帮助元件减少产生热量，封装则能透过高效率散热进一步加强它们的效果。传统的风扇、散热空间或

散热片都不适合空间有限的可携式应用，它们的高度或成本也可能超过插入式模组或汽车应用所能接受的范围;相形之下，金属散热盖或散热层虽会增加元件成本，却能提供更高散热效率。有些元件还将散热锡球连接到元件的散热接地面，由它透过电路板来达成更良好的散热效果。

选择适当技术

电池供电型应用

可携式或掌上型应用最重视电池寿命，但可携式应用使用电池的方式却有极大差异。可携式产品有许多不同的操作模式，设计人员必须将这些模式列入考虑才能让电池享有最长寿命。

MP3播放机

由于歌曲下载时间只佔播放少部份的时间，这类产品的电力多半用于歌曲播放。为了将待机功耗减到最少，它们还会在一段时间后自动关机。MP3播放机必须将音乐即时解压缩，避免资料流失造成各种杂音。MP3播放机的效能需求远小于视讯处理或宽频通讯等其它应用，所以最适合使用低功耗DSP。这类元件通常会採用低漏电制程，因为漏电仍是主要功耗来源。它们还能採用频率调整技术，以便根据歌曲所需的解码效能来降低元件的时脉频率。

数位相机

这类产品有多种操作模式，包括：

(1)自动关机的待机模式;

(2)预视模式(等待拍摄相片);

(3)拍照模式(实际拍摄相片以及处理和压缩影像);

(4)录影模式(部份相机具备此功能)。

数位相机的萤幕有时会开启很长的时间，但DSP真正执行影像压缩的时间却很短。数位相机在预视模式和拍摄模式都必须执行许多即时处理作业，在预视模式必须不断显示最新画面，在拍摄模式则要尽快完成相片的处理和压缩，以便继续拍摄下一张照片，进而将两次拍摄之间的延迟时间缩到最短。这种DSP包含多种不同的运算处理单元：

●ARM7核心，负责系统控制功能和使用者界面;

●TMS320C54x处理器;

●SIMD影像处理引擎(iMX)，提供可程式影像处理功能;

●可变长度编码和解码(VLC/VLD)协同处理器，负责影像和视讯的压缩与解压缩;

●预视引擎，即时显示预视画面以及数位变焦。

它还具备很高的功能整合度，可以缩小产品体积和减少系统功耗：

●多用途的OSD功能;

●彩色液晶萤幕的数位界面;

●CompactFlash、SmartMedia、Secure Digital以及Memory Stick**卡界面;

●多通道10位元数位类比转换器，负责提供NTSC/PAL复合视讯输出;

●多通道串列音讯Codec界面(McBSP);

●晶片内建USB 1.1功能控制器。

这类装置可以选定某些很少使用的功能，然后在它们处于闲置状态时切断时脉讯号。举例来说，预视和待机模式可能不需要iMX和VLD/VLC功能方块，相机未连接至个人电脑时则可将USB界面的电源关掉。

行动电话

标准行动电话有两种电源模式：

(1)等待电话的待机模式;

(2)实际拨打电话的通话模式。

处于待机模式时，数据机功能(在等待电话时)会以低功耗模式操作，应用功能(数位语音编码和解码)的电源则可完全切断。手机进入通话模式后，数据机功能和应用功能就会在功耗较高的模式下操作。低耗电制程已能满足这类手机的处理需求，因此许多产品都採用这种制程以节省电力，此时产品净功耗与每种模式所佔用的时间有关。它们还能使用电压和频率调整技术，以便根据操作模式的作业需求来调整元件功耗。先进手机还增加数位相机、MP3和录影功能，所以其操作模式也变得更多。为了支援这些操作模式，行动电话通常会採用不同类型处理器所组成的异质架构，由DSP和各个操作模式专用的硬体***来执行数据机和相机等应用所需的讯号处理功能，再由DSP搭配负责使用者界面和系统控制功能的RISC处理器。如果某个模式不会用到***功能，系统也可切断它们的电压或时脉，例如待机模式不需要使用者界面时，可将RISC核心的电源关机。

可携式应用会视需要採取各种省电技术，以便将重要操作模式的功耗减到最低。

基础设施系统

封包语音(VoIP)或基地台收发器等设备所用的无线和有线基础设施虽属于「插入式」应用，却仍须在不同的功耗限制下操作。有些系统会在电源供应和系统散热能力已经固定的机架上，增加新的功能单元或通道容量，这些系统通常必须在室内空调系统故障时继续正常操作。每个机架的总功耗都不能超过现有电源供应的供电能力，电源供应会将电源提供给机架上的电路板，每张电路板再将电源分配给电路板上的不同元件。随着半导体元件日益精密，晶片还能提高操作频率或内建多颗DSP处理器来支援更多通道。另一方面，不断缩小的电路结构却让晶片产生更多功耗，因此透过封装提高散热效率也变得更重要。由于这些系统必须非常可靠，所以在分析其电源和散热需求时，应将所有处理器都在最大负载下工作的情况列入考虑。