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国半ARM共创电源管理新时代
■记者 宋占强

美国国家半导体公司(National Semiconductor)与嵌入式微处理器技术供应商ARM公司日前宣布达成一项策略性合作协议,共同开发可大幅延长便携设备电池寿命的高效率电源管理系统。美国国家半导体公司副亚太区总裁兼总经理祈骅天(Maritn Kidgell)来京介绍了此次合作的情况。


市场亟需新型电源管理技术


便携设备市场正在迅速发展。包括手机、智能型电话以及手持式设备在内的整个市场持续增长,预计2006年的总销量将超过5.25亿部,比 2002 年上升 31%。手机等设备的功能也越来越丰富,多媒体、数码相机等功能将成为标准配置。

携式设备功能的增加需要更高数据传输速度的支持,因而耗电量越来越大,电池寿命也会随之缩短。而消费者要求便携设备更加轻巧,电池寿命更长。电源供应系统日益成为技术瓶颈。而在未来几年内,在电池技术领域不会有重大突破。目前的唯一解决办法就是改善便携设备的电源管理系统,提高能源的利用效率。这正是美国国家半导体与 ARM 此次合作的目的。

祈骅天表示,两家公司合作的初步目标是分阶段延长便携设备的电池使用寿命,增幅由25%至后来的400%。


优势互补的合作


长期以来,处理器供应商及电源管理芯片厂商都各自开发自己的技术。虽然技术上有不少改进,但这些传统的技术始终有其局限性,在能源利用效率方面已经接近其极限,未来的上升空间不大。

美国国家半导体在电源管理技术市场上居于领先地位。而ARM是嵌入式处理器领域的巨擘,其低功率RISC处理器技术在便携设备领域已得到广泛应用。技术授权厂商包括英特尔、德州仪器、摩托罗拉等半导体巨头。据预计,ARM在全球手机市场拥有超过70%占有率。两家公司的合作无疑将为便携设备电源管理技术带来新的飞跃。

美国国家半导体及ARM采用全新的方法,顾及整个系统的用电要求,以智能型电源管理芯片管理嵌入式系统的性能及功耗。两家公司改变传统的发展模式,在电源利用效率方面寻求新的突破。预计首阶段推出的产品可以将基带芯片的能源使用效率提高25至75%。这是业内首个同类技术合作计划。两家公司将针对整个系统的实际用电,提出一个全面的系统级电源管理解决方案,以满足便携设备市场的需求。


系统级节能方案


这一新型电源管理技术的核心就是顾及整个系统的动态供电。美国国家半导体的PowerWise技术是一个涵盖范围广泛的解决方案,包括嵌入式自适应电源控制器、低功率高速接口及高效率模拟集成电路等。整个方案的开发过程分为几个阶段,首个阶段将集中开发适用于移动电话的嵌入式系统芯片。其最重要部分是一个符合AMBA标准的可合成宏单元,可与ARM处理器配搭一起使用。该核心可以利用 PowerWise 接口与符合 PowerWise 标准的外部电源管理芯片进行传输,以便将系统的供电降至最低,确保能以最少的供电执行各种必要的功能。

ARM 的智能能源管理程序(Intelligent Energy Manager)采用先进的算法,使处理器可以利用最少的能源执行最多的工作,但又可确保系统能够作出最快的反应,以满足用户的要求。智能能源管理程序技术可以满足移动电话的操作系统及应用程序的工作量,通过标准的编程员模型灵活调校处理器所需的性能。美国国家半导体的片上 PowerWise宏单元也会满足电力需求,为符合标准的外部电源管理芯片设定需要的最低供电量。


创立开放式标准


美国国家半导体及ARM表示还将与第三方厂商合作,共同开发和推广的这一电源管理技术。整体电源管理解决方案的开发还需要半导体工艺、操作系统、应用程序、底层驱动程序、设计工具程序库等厂商的参与。

两家公司表示,将与主要业务伙伴和第三方厂商合作,除了致力于将软件编程员模型标准化之外,也将系统芯片与外部电源管理芯片之间的高速、低功率 PowerWise 接口加以标准化,建立业内开放式的标准。

据祈骅天介绍,美国国家半导体和ARM公司将在2003年第二季度提供合作开发的电源管理技术。ARM公司将推出其智能能源管理程序,而美国国家半导体将推出PowerWise自适应电压调节(AVS)技术及开环电压调节芯片。两家公司将向客户相互推荐各自的技术和芯片。预计采用该技术的产品将于2004年初面世。

         
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