O que é otimização de energia?

otimização de energia é a tentativa de reduzir a energia consumida por dispositivos digitais, como circuitos integrados, equilibrando parâmetros como tamanho, desempenho e dissipação de calor. É uma área muito crítica do design de componentes eletrônicos, porque muitos dispositivos eletrônicos portáteis requerem alta capacidade de processamento com baixo consumo de energia. Os componentes precisam executar funções complexas, mas gerar o mínimo de calor e ruído possível, todos embalados em uma área de superfície muito pequena. Uma área de design digital intensamente pesquisada, a otimização de energia é vital para o sucesso comercial de muitos dispositivos. A vida útil da bateria, os efeitos de aquecimento e os requisitos de resfriamento se tornaram muito importantes por razões ambientais e econômicas. Ajustar componentes cada vez mais complexos em tamanhos menores de chips tornou -se vital para garantir a produção de dispositivos menores commais funcionalidade. O calor gerado incluindo tantos componentes, no entanto, tornou -se uma questão importante. Fatores como o desempenho e a confiabilidade do dispositivo também são afetados pelo calor.

Para escalar chips, reduzir o tamanho da matriz e ainda ter desempenho máximo em níveis de temperatura aceitável, requer investimento em tempo nas metodologias de otimização de energia. A otimização manualmente do poder se torna impossível com os chips existentes como circuitos integrados porque eles contêm milhões de componentes. Normalmente, os designers realizam otimização de energia limitando a desperdício de energia, que é principalmente especulação, arquitetura e desperdício de programas. Todos esses métodos tentam reduzir o desperdício de energia do nível de projeto de circuito até a execução e aplicação.

O desperdício do programa ocorre quando um microprocessador de ponta executa comandos que não são necessários. A execução desses comandos não altera o conteúdo da memória e regisTers. Eliminar o desperdício do programa significa reduzir a execução de instruções mortas e se livrar de lojas silenciosas. O desperdício de especulação ocorre quando o processador busca e executa instruções além das filiais não resolvidas. Os resíduos arquitetônicos acontecem quando estruturas como caches, preditores de ramificações e filas de instruções são muito grandes ou muito pequenos.

Projetado principalmente para manter grandes quantidades, as estruturas arquitetônicas geralmente não são usadas em toda a sua capacidade. Por outro lado, torná -los menores também aumenta o consumo de energia devido a mais especulação. A otimização bem -sucedida de energia requer o uso de uma abordagem de nível de sistema, selecionando componentes que consomem muito pouca energia. Todas as combinações possíveis desses tipos de componentes podem ser exploradas na fase de design. Reduzir a quantidade de atividade de comutação necessária no circuito também garante menos consumo de energia.

Algumas das outras abordagens usadas para otimização de potência incluem bloqueio de relógio, modos de sono e melhor design de lógica. RéO tempo, o balanceamento de caminho e a codificação do estado são outros métodos lógicos que podem limitar o consumo de energia. Alguns designers de microprocessadores também usam formatos especiais para codificar arquivos de design que inserem recursos de controle de economia de energia.