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重新定義電源管理
 

【作者: Mansour Izadinia】   2010年11月17日 星期三

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毋庸置疑,現在的人類社會所消耗的電力比以前更多。今日有太多可以使用的可攜式電子產品,我們對於這些及其他「生存必需」裝置似乎也有著無窮盡的渴望,天然資源也因而逐漸耗竭。再者,人們對消費性手持裝置還有更多的需求,它們須具備更長的電池續航力。因此,企業被要求他們的最新產品設計必須更省電。


就IDT而言,在我們所有的產品設計中,電源管理都是極為關鍵的部分。IDT的電源管理方式極為獨特,因為它的重點是圍繞著終端產品。我們不將電源管理本身視為一個終端市場區隔,而是將它做為實現應用最佳化及系統層級解決方案的一個推動者。我們的電源管理技術觸及我們所有的重要終端市場,包括無線基礎建設、個人及企業運算、視訊和顯示器以及可攜式消費性電子。我們的電源管理及系統專家和客戶密切合作,共同為他們的下一世代產品找出降低耗電及延長電池壽命的新方式。


傳統的電源管理解決方案

傳統上,許多企業專注於最佳化個別電源管理元件的電氣參數,藉此減少功耗。在每一次的新設計中,許多公司會企圖縮小電路板上每一個單獨晶片的尺寸,並讓它們更快以及更省電,而這所有的一切都必須基於更低的成本,然而,此種方法只是著眼於增加省電量。此種晶片層級的方法只能解決一部份問題。即使這些晶片消耗較少電力,但是整體系統的效率仍未獲得應有的關注。近年來,我們看到電路板上的個別晶片和子系統間被置入串列匯流排以建立通訊管道,對於系統功耗的降低而言,這些晶片間通訊標準非常重要,然而卻需要使用較昂貴的元件。


許多企業之所以不採用系統層級的電源管理方式,原因之一是這些公司必須擁有多元的技術,才能成功並最佳地解決所有相關問題,並將整體系統層級的電源管理整合至單一晶片中。大部分的公司僅專精於某些技術,因此不具備完成此種整合的知識和專業。


然而,IDT具有足夠的知識和專業。IDT憑藉三十年來所累積的經驗及在數位技術領域的領導地位,結合本身的類比專業及能力,我們已成功發展出整合型電源管理方法。


整合型電源管理範例

IDT從系統層級檢視電源管理,並發現藉由控制流過整個系統的電力,將可省下更多的耗電量並大幅提昇系統效率。


整合型電源管理方法的範例之一便是IDT P95020。此裝置為一智慧型系統電源管理解決方案,主要鎖定可攜式電子產品,例如智慧型手機、可攜式導航裝置、行動連網裝置及電子書等。


IDT P95020將高傳真音訊子系統、時脈產生器、電阻式觸控控制器、背光LED驅動器、鋰離子/聚合物(Li+/Polymer)電池充電器、多通道DC-to-DC轉換器及高解析度類比至數位轉換器〈ADC〉,以及一個內嵌式控制器整合至單晶片中。


利用數位和類比專業,IDT將一個智慧型微控制器和所有相關的子系統皆整合至單一晶片中。此單一系統解決方案確實可以管理整個系統的電流。例如,此微控制器可以即時監控所有子系統的功能,並根據執行的任務即時增加或減少對個別子系統的供電。若某特定系統未被使用,則此微控制器便會降低此系統的供電,以節省電力。基本上,此微控制器的作用就像是裝置內部的大腦一般。傳統上,若要執行此種功能就必需置入串列匯流排,例如I2C、SMBus、SPI或 PMBus,且要負擔與這些匯流排相關的所有開銷。


創新的IDT電源管理架構則能讓微控制器管理晶片上的所有資源,並且能卸載應用處理器的一般管理和I/O處理任務。此種獨特功能加上可程式系統電力調節區塊和晶片上電源管理方案,便造就出更高的系統效能及更長的電池續航力。


整合型電源管理方法的另一個範例,是用於筆記型電腦和小筆電顯示器的PowerSmart技術。IDT推出將時脈控制器(TCON)、電源管理和LED驅動器整合至單一晶片的單晶片電源管理解決方案,可為小筆電、平板電腦及筆記型電腦降低材料成本並減少元件的佔板空間。此一來自IDT的解決方案整合了一個全功能的低電壓差分信號(LVDS)輸入、迷你-LVDS輸出時脈控制器和完整的電源管理,以及一個針對LED背光的四通道LED驅動器。此IDT PowerSmart解決方案能協助顯示器工程師節省成本並加速上市時間。


結語

許多企業正企圖將電源管理整合至晶片中,然而,對於IDT而言,電源管理只是我們用來將應用最佳化的系統級解決方案帶進市場的技術之一。


憑藉數位和類比能力,IDT並不發展傳統的電源管理產品,取而代之地,我們正在開發可以控制系統整體電流的系統級電源管理解決方案。


(作者Mansour Izadinia為IDT技術長)


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