Co je optimalizace energie?

Optimalizace výkonu je pokus o snížení napájení spotřebovaného digitálními zařízeními, jako jsou integrované obvody, vyvážením parametrů, jako je velikost, výkon a rozptyl tepla. Je to velmi kritická oblast designu elektronických komponent, protože mnoho přenosných elektronických zařízení vyžaduje vysokou zpracovatelskou kapacitu s nízkou spotřebou energie. Komponenty musí provádět složité funkce, ale generují co nejmenší teplo a hluk, všechny zabalené na velmi nepatrnou plochu povrchu. Intenzivně prozkoumaná oblast digitálního designu, optimalizace výkonu je zásadní pro komerční úspěch mnoha zařízení.

Myšlenka optimalizace energie v elektronickém designu začala na konci 80. let získat pozornost s rozšířeným používáním přenosných zařízení. Výdrž baterie, účinky na vytápění a požadavky na chlazení se staly velmi důležité z environmentálních i ekonomických důvodů. Přizpůsobení se stále složitějším komponentům na menší velikosti čipů se stalo životně důležitým pro zajištění výroby menších zařízení svíce funkčnosti. Teplo generované zahrnutím tolika komponent se však stalo hlavním problémem. Faktory, jako je výkon zařízení a spolehlivost, jsou také ovlivněny teplem.

do měřítka čipů, zmenšení velikosti matrice a stále mít maximální výkon při přijatelných teplotních úrovních vyžaduje čas investování do metodik optimalizace energie. Ruční optimalizační výkon je nemožný u stávajících čipů, jako jsou integrované obvody, protože obsahují miliony komponent. Návrháři obvykle provádějí optimalizaci energie omezením zbytečné energie, což je většinou spekulace, architektonický a programový odpad. Všechny tyto metody se pokoušejí snížit plýtvání energií z úrovně návrhu obvodu na provádění a aplikaci.

Programový odpad nastává, když špičkový mikroprocesor provádí příkazy, které nejsou nutné. Provedení těchto příkazů nemění obsah paměti a registers. Eliminace odpadu programu znamená snížení provádění mrtvých pokynů a zbavení se tichých obchodů. Odpad spekulací dochází, když procesor načítá a provádí pokyny mimo nevyřešené větve. Architektonický odpad se stane, když jsou struktury, jako jsou mezipaměti, prediktory větev a fronty výuky, příliš velké nebo příliš malé.

, většinou navržené tak, aby držely velké množství, architektonické struktury obvykle nejsou zvyklé na jejich plnou kapacitu. Naopak jejich menší také zvyšuje spotřebu energie v důsledku větší chybné spekulace. Úspěšná optimalizace výkonu vyžaduje použití přístupu na úrovni systému výběrem komponent, které konzumují velmi málo napájení. Všechny možné kombinace těchto typů komponent lze prozkoumat ve fázi návrhu. Snížení množství přepínací činnosti potřebné také zajišťuje menší spotřebu energie.

Některé další přístupy používané pro optimalizaci výkonu zahrnují hodinové brány, režimy spánku a lepší logický design. ReNačasování, vyrovnávání cest a kódování stavu jsou další logické metody, které mohou omezit spotřebu energie. Někteří návrháři mikroprocesorů také používají speciální formáty k kódovým návrhovým souborům, které vkládají funkce ovládání úspory energie.