電子系統(tǒng)的功耗可以簡單分為兩部分：動態(tài)功耗以及靜態(tài)功耗?！半S著半導體尺寸越來越低，靜態(tài)功耗的影響越來越明顯，有時甚至超過整個系統(tǒng)功耗的50%?！眳侨?，美國國家半導體自適應電壓調節(jié)技術應用工程師，日前在EEWORLD承辦的中國電子技術年會低功耗創(chuàng)新設計論壇，舉出手機待機時間的例子，“之前幾年半導體器件尺寸縮小，帶來了明顯的效率改觀，但現(xiàn)階段由于漏電的影響，手機使用時間并沒有明顯的改觀。”

正如吳蓉所述，目前芯片級設計已經遇到了瓶頸，工藝的要求令效率提升愈發(fā)困難，因此美國國家半導體也開始嘗試著從芯片級廠商向系統(tǒng)級廠商的轉變。AVS(自適應電壓調節(jié))解決方案，或許是其邁向系統(tǒng)級應用廠商的第一步。

DVS(動態(tài)電壓調節(jié))是傳統(tǒng)的預定義電壓頻率組合,即動態(tài)電壓調節(jié)，通過預特征削減或利用電壓―頻率查找表來調節(jié)電壓和頻率，屬于開環(huán)方案。而AVS是一種閉環(huán)方案，在盡可能降低電源電壓的同時仍能及時完成任務。DVS把電源電壓調節(jié)到固定的預特征值，而忽略了進程、溫度和電源的變化。AVS則在確定最佳電源電壓時把所有這些因素都考慮在內，以確保能耗最小化。

DVS的查找表方式需要軟件進行實現(xiàn)，而AVS技術則是通過硬件實現(xiàn)，完全不需要軟件干預。吳蓉指出客戶購入IP之后，不需要在SoC內部進行任何修改。

開環(huán)方式一旦完成設計、流片之后，電壓是固定的，無法再進行修改。而閉環(huán)電路是實時調節(jié)的，可以保證系統(tǒng)的靈活性設計。

采用AVS技術帶來了更多的能效

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圖二中所示為三種電壓下的能耗對比，包括固定電壓模式，DVS技術以及AVS技術。實測結果顯示，在相同的頻率下，AVS的供電電壓較之DVS都有著不同程度的降低，而且頻率越高，差距越明顯。實時性是影響電壓的最主要因素，吳蓉解釋道：“AVS的響應速度比較快，另外可以精確調節(jié)，而查找表方式只能有部分的預設電壓模式，無法滿足逐級下降的需求。”

AVS技術可以滿足各種工藝需要。吳蓉表示，“如果產品工藝進步的話，同樣可以方便地進行移植。”自2000開始，美國國家半導體就提供了AVS技術平臺，目前低至65nm的產品，都可以采用AVS技術。目前開發(fā)出的AVS技術已經可以最多支持四核，擁有20多項專利技術，總計有八家獲得授權使用的公司，據(jù)吳蓉透露，目前獲得公開授權的三星公司已經把AVS技術用到其即將量產的處理器當中。

今年即將推出的APC(電源控制器)3與APC2的性能上沒有太大區(qū)別，但在接口方面則有了明顯的改進，新的APC可支持MIPI(移動設備產業(yè)處理器接口)聯(lián)盟以及SPMI(電源管理)標準。這意味著今后美國國家半導體的AVS技術將更大力度支持地移動設備，在追求高速處理的同時盡量延長電池使用壽命。