領先的多媒體、處理器、通信和云技術提供商Imagination Technologies(IMG.L)表示,功耗和散熱設計已成為移動SoC設計決策中的主要考量。
Imagination已投入大量資源進行低功耗設計研究,以期能延長對移動和嵌入式運算系統(tǒng)來說日益重要的電池壽命。這種低功耗優(yōu)先的設計理念已使Imagination成為移動市場的領先GPU供應商,以及超薄平板電視、復雜汽車儀表盤、聯網音頻/媒體播放器和便攜式電腦等眾多市場的重要供應商,這些市場對于功耗和熱設計的要求與移動設備一樣嚴格。
Imagination營銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith表示:“業(yè)界需要采取行動來了解終端產品運行真實軟件系統(tǒng)時的功耗和散熱需求,而不是僅在開發(fā)板上進行基準測試。每個人都在討論功耗管理的重要性,而這正是業(yè)界優(yōu)秀企業(yè)保持領先的領域,通過采用先進技術來支持SoC中復雜功耗管理。”
他補充說:“不幸的是,用來評估系統(tǒng)性能的基準測試很少考量功耗情況,即使這已經是所有新項目中的最重要考慮因素。我們正與基準測試行業(yè)密切合作,以在未來的基準測試中適應這個需求,并鼓勵業(yè)內人士都能在評估性能指標時,也將終端產品實際運行條件下的功耗情況納入考量。”
Imagination在其所有的IP內核系列產品中都部署了廣泛的精細功耗管理特性與功能,包括:
- PowerVR Series6 GPU架構中的PowerGearing™調整與管理功能,內置專門的控制器負責本地功耗控制、自動門控、動態(tài)電壓和頻率調整(DVFS)等方法。
-MIPS®處理器內核中提供的硬件線程管理與內核級DVFS功能。
-Ensigma通信和連接產品中采用超低時鐘PHY模塊和編碼處理器,以及高度功耗優(yōu)化的可配置硬件模塊。
根據第三方機構的分析,相比于采用其他IP開發(fā)的產品,內置Imagination技術的產品可提供更優(yōu)異的低功耗和散熱設計。
韓國知名硬件網站Playwares指出,采用PowerVR技術的一款領先的平板電腦運行GLBenchmark 2.5 Egypt HD時,比采用其他競爭對手技術的產品低20%的熱量。同時該平板電腦還能提供高出近50%的3D性能。
領先的技術評測媒體網站Anandtech表示,與三個主要的競爭對手相比,PowerVR運行3D游戲內容時的GPU功耗最低。PowerVR GPU已為OEM廠商和消費者對高端移動產品的功耗期望值設立了標準(為了較長的電池續(xù)航能力功耗須低于2W),而競爭對手方案所需的功耗經常達到三倍之多。
PowerVR™
PowerVR GPU的功耗優(yōu)勢來自最基礎的架構設計,包括能顯著節(jié)省功耗的各種先進功耗管理功能,如GPU和SoC功耗管理模塊間的握手機制等。
PowerVR Series6 GPU采用以簇(cluster)為單位的的可編程計算單元組織,最大限度降低了功耗和提高了運算性能密度。PowerGearing™是功能強大的功耗管理機制,能使PowerVR Series6 ‘Rogue’內核為移動設備提供經驗證的同級最佳低功耗效率。運行中的GPU處理簇能根據最優(yōu)功耗進行動態(tài)調整。舉例來說,六簇PowerVR G6630能對每對簇進行管理,實現了三種操作模式(X2、X4和X6),以及能為簡單UI模式提供基本2D繪圖的基本功能。
整個繪圖流水線也是從功耗優(yōu)化角度來進行設計管理的,一個內置的小型處理器可執(zhí)行內部功耗控制和自動門控操作,并能被用來實現動態(tài)電壓和頻率調整(DVFS)以及PowerGearing機制。
通過提供最優(yōu)的運算和繪圖數據路徑,更多的片內處理,在處理流水線中采用各種無損或有損壓縮等方法,進一步優(yōu)化了功耗和性能。
MIPS®
MIPS處理器內核是需要超低功耗、低成本和高集成度產品的理想選擇。
MIPS內核是專為高性能與低功耗所設計的,它采用的功耗管理技巧包括多線程、門控時鐘和門控電壓、電壓和頻率調整,以及多核縮放,并有MIPS和領先架構授權廠商為先進應用和網絡處理平臺提供從超低功耗32位微控制器到可擴展的32位與64位多內核解決方案。
與領先的IP內核競爭方案相比,MIPS處理器系列能以更小的芯片面積提供相同或更佳性能;采用同樣的制程技術、類似的配置與綜合方法,MIPS處理器能以將近一半的硅面積達到相同的性能結果。SoC設計人員能運用此效率優(yōu)勢顯著降低成本與功耗,或是部署額外的內核,以便能夠以相同的功耗、散熱和面積預算提供優(yōu)于競爭芯片的性能優(yōu)勢。
Imagination的MIPS Aptiv™微處理器內核已在研究機構The Linley Group頒發(fā)的年度分析師選擇獎中榮獲“2012年最佳處理器IP”獎。
Ensigma™
Ensigma通信內核采用低功耗優(yōu)化的架構,將固定和可編程內核妥善地結合在一起。
信號調節(jié)、傳輸和糾錯處理等任務交由高效的固定功能部件處理,而各種調制解調和通信協議等則通過微代碼編程,在具備多個平行處理單元的復雜向量處理器上實現。
此架構已在多個低功耗音頻和連接設備中獲得驗證。