跟着便携式产品的功用日益丰厚，对单电源也提出了更高的要求，电量耗费更大，电池运用寿命相应缩短。此外，模仿
或数字基带IC处理器、中央处理器以及图形/音频处理器也变得越来越高档，并且集成度也越来越高。跟着产品功用的增多、IC的集成度前进，需求更多的电源轨，或在相同数量的电源轨条件下需求更高的电源电流。为满意更长的电池运用寿命要求，需求选用先进的电源办理技能，而静态与动态功率办理是电源办理的要害。
低功耗工艺与电路技能
为了处理上述规划窘境，很多技能纷繁面世，其间包含半导体制作工艺。用于DSP或OMAP内核的规范数字IC制作技能选用90nm工艺，并且最新一代65nm工艺现已在2005年下半年投入量产。每一次的工艺改善一般都伴跟着晶体管密度的成倍增加，这不只可使功用适当的规划占用面积缩小一半，一起还能将晶体管功用前进近40%。先进的工艺能够大大下降内核电源电压需求，而电流需求不变，或许乃至更高。可是另一方面，漏电功耗明显增高也会进一步下降功用。
为了满意功耗要求并应对低功耗规划应战，咱们需求开发新的出产与工艺技能，例如德州仪器最近针对DSP与OMAP处理器推出的SmartReflex技能。运用该技能在硅IP级的静态漏电功耗能够大幅下降1,000倍。
SmartReflex不只能够下降全体功耗，并且还能优化体系功用并延伸电池运用寿命。运用各种智能与自适应软、硬件技能，SmartReflex技能能够依据器材的活动、作业形式以及温度的改动动态地操控电压。其间包含动态的自适应电压缩放、动态电源切换以及待机漏电办理等。关于动态电压缩放功用，这一主题还触及到了外部电源办理的硬件与软件。例如，依据处理器的负载，能够调理内核电源电压，以满意悉数功用需求或许下降待机形式的功耗。
模仿和数字节电技能
依据所选用的体系，分立LDO、中或低功耗DC/DC转换器、多通道电源办理单元(PMU)或许其他电源均可担任板级供电和处理器供电。电源办理规划可为各种处理器环境供给必要的电压轨以及正确的电压与电流。假如运用切换到封闭或许进入预界说的“节电”形式，一般情况下一切的处理器和电源办理器材都会进入轻负载或待机形式。因而，当时电压电平将会进一步下降，一起功耗也降至最低。在最理想的情况下，每个IC仅耗费几μA的电流。到目前为止，上述情况均为静态形式，一旦电源办理规划完结，改动电压轨电平的空间就会很小。
分立式低功耗降压DC/DC转换器与高集成度多通道PMU最近现已能够选用串行I2C总线。跟着串行接口在分立电源办理器材中得到运用，对电源电压供给了新的影响途径。经过将软件东西、处理器操控功用与规范串行I2C接口相结合，数字单元与模仿电源办理IC之间将能够完成史无前例的高功用信息交流。电压、电流和功耗预算的实时调理现已成为实际。别的，还可完成对电源办理及监控的软件操控，因而在现有的满负载到体系待机形式之间能够存在多种省电形式。
I2C接口具有两种不同的速度选项：规范的100kbps和快速的400kbps。运用分立式低功耗DC/DC转换器或PMU，规划师现在能够动态地准确调整分立电源办理器材的输出电压，然后调整任何处理器单元的内核供电电压。这种规划需求运用快速DC/DC转换器，例如开关频率为3MHz以上的转换器可保证快速信号的瞬态呼应。别的，低功耗DC/DC转换器或PMU应具有不同的作业形式(如PFM或强制 PFM(Forced-PFM))，以便经过自调理或经过I2C操控信号进入某个体系电源装备。
图1：TPS62350典型运用电路
图2：TPS65020运用示意图
该规划可在不献身全体功用的情况下准确满意体系功用需求，因而使每种作业条件或处理器形式的功耗均完成最低，然后延伸电池运用寿命，削减器材发热量并增强全体体系功用。
具有I2C的电源办理器材
TPS62350分立式低功耗DC/DC转换器选用了SmartReflex技能。选用微型12球栅芯片级封装(CSP)的该款单通道降压转换器可在单锂离子电池的输入电压范围内供给高达800mA的输出电流。运用其I2C接口可调整输出电压以支撑最新一代的处理器，以及能够“细小步长”调整电压轨，最低到0.6V。这种可编程的DC/DC转换器能够明显延伸3G智能手机、PDA、数码相机以及其他便携式运用的电池运用寿命。
凭借I2C接口下降功耗的另一种办法是选用像TPS65020这样的器材。该器材是一款高度集成的PMU，具有六个输出通道、三个低功耗DC/DC转换器以及三个LDO。例如，在该器材，I2C能够动态地调整并丈量一般为处理器内核供电的主DC/DC转换器的输出电压。别的两个DC/DC转换器可用于为I/O电源、存储器或其他功用供电。此外，经过I2C也能够使不同的构建模块(如%&&&&&%上一切三个LDO或DC/DC转换器)在开/关之间切换，以下降整个PMU的功耗及发热量。“封闭”不同的构建块也可动态地下降静态电流的耗费。
本文小结
除了上述省电计划之外，新的制作技能在未来将扮演重要人物。跟着工艺技能从90nm发展到65nm及更先进的工艺，本文介绍的技能完成办法将变得更为重要。别的，数字信号处理器内核及其分立模仿电源组件之间将完成更多的通讯交互，以完成灵敏的功率实时调理与软件操控计划。总归，这些前进与技能办法有必要杰出交融才干优化功用，并最大极限地延伸电池运用寿命。
