目录
一、为什么功耗是个大问题?
电池寿命的命门
效率决定竞争力
运营成本的隐形杀手
环保不是空话
二、功耗从哪来?硬件软件一个都跑不了
硬件:功耗的物理根源
处理器:耗电主力军
存储器:偷偷摸摸的耗电鬼
电源管理单元(PMU):幕后功臣也有损耗
时钟系统:滴答滴答的能量杀手
软件:功耗的隐形推手
指令执行:不同的活儿耗电不一样
数据访问:内存跑得勤,电就跑得快
任务调度:瞎忙活最费电
算法复杂度:算得越多,电越贵
三、功耗怎么量?别稀里糊涂就上手
万用表:简单粗暴的入门选手
示波器:动态功耗的侦探
功率分析仪:专业玩家的硬核工具
软件模型:设计阶段的预估神器
四、硬件优化:从根上省电
低功耗处理器:选对芯少费心
硬核参数
亮点在哪?
电源管理单元:效率高才省电
核心任务
损耗从哪来?
时钟管理:跑慢点也能赢
原理
实例
存储器优化:少跑腿多干活
五、软件优化:代码也能省电
编译器优化:让机器少干活
链接时优化(LTO):全局视角省大电
具体招数
实例
代码优化:手艺活儿也能出奇迹
循环展开:少转圈多干活
位运算:快准狠省电
缓存友好:别让内存瞎跑
算法简化:少算点也能活
任务调度:别让 CPU 瞎忙活
固定优先级:关键任务先跑
循环时间片:大家都有份
实例
动态电压频率调节(DVFS):忙时快闲时慢
怎么玩?
实例
六、系统级优化:全局视角更省电
睡眠模式:闲下来就睡
常见模式
怎么管?
实例
外设功耗:用完就关
动态电源管理
ACPI 标准
实例
一、为什么功耗是个大问题?
功耗管理在嵌入式设计中占据着举足轻重的地位,毫不夸张地说,它直接关乎设备的使用寿命与性能表现。以下从多个关键角度深入剖析:
电池寿命的命门
对于依赖电池供电的设备,如可穿戴设备、野外传感器等,电量无疑是其核心命脉。若功耗未得到有效优化,导致电池需频繁充电,必然引发用户的强烈不满