Imagination强调功耗效率是当前移动设计的首要考量因素

摘要：  近日，领先的多媒体、处理器、通信和云技术提供商 Imagination Technologies (IMG.L) 表示，功耗和散热设计已成为移动SoC设计决策中的主要考量。

关键字：  MIPS，  小型处理器，  平板电脑

Imagination已投入大量资源进行低功耗设计研究，以期能延长对移动和嵌入式运算系统来说日益重要的电池寿命。这种低功耗优先的设计理念已使Imagination成为移动市场的领先GPU供应商，以及超薄平板电视、复杂汽车仪表盘、联网音频/媒体播放器和便携式电脑等众多市场的重要供应商，这些市场对于功耗和热设计的要求与移动设备一样严格。

Imagination营销执行副总裁Tony King-Smith表示：“业界需要采取行动来了解终端产品运行真实软件系统时的功耗和散热需求，而不是仅在开发板上进行基准测试。每个人都在讨论功耗管理的重要性，而这正是业界优秀企业保持领先的领域，通过采用先进技术来支持SoC中复杂功耗管理。”

他补充说：“不幸的是，用来评估系统性能的基准测试很少考量功耗情况，即使这已经是所有新项目中的最重要考虑因素。我们正与基准测试行业密切合作，以在未来的基准测试中适应这个需求，并鼓励业内人士都能在评估性能指标时，也将终端产品实际运行条件下的功耗情况纳入考量。”

Imagination在其所有的IP内核系列产品中都部署了广泛的精细功耗管理特性与功能，包括：

- PowerVR Series6 GPU架构中的PowerGearing™调整与管理功能，内置专门的控制器负责本地功耗控制、自动门控、动态电压和频率调整(DVFS)等方法。

- MIPS®处理器内核中提供的硬件线程管理与内核级DVFS功能。

-Ensigma通信和连接产品中采用超低时钟PHY模块和编码处理器，以及高度功耗优化的可配置硬件模块。

根据第三方机构的分析，相比于采用其他IP开发的产品，内置Imagination技术的产品可提供更优异的低功耗和散热设计。

韩国知名硬件网站Playwares指出，采用PowerVR技术的一款领先的平板电脑运行GLBenchmark 2.5 Egypt HD时，比采用其他竞争对手技术的产品低20%的热量。同时该平板电脑还能提供高出近50%的3D性能。

领先的技术评测媒体网站Anandtech表示，与三个主要的竞争对手相比，PowerVR运行3D游戏内容时的GPU功耗最低。PowerVR GPU已为OEM厂商和消费者对高端移动产品的功耗期望值设立了标准(为了较长的电池续航能力功耗须低于2W)，而竞争对手方案所需的功耗经常达到三倍之多。

PowerVR™

PowerVR GPU的功耗优势来自最基础的架构设计，包括能显著节省功耗的各种先进功耗管理功能，如GPU和SoC功耗管理模块间的握手机制等。

PowerVR Series6 GPU采用以簇(cluster)为单位的的可编程计算单元组织，最大限度降低了功耗和提高了运算性能密度。PowerGearing™是功能强大的功耗管理机制，能使PowerVR Series6 ‘Rogue’内核为移动设备提供经验证的同级最佳低功耗效率。运行中的GPU处理簇能根据最优功耗进行动态调整。举例来说，六簇PowerVR G6630能对每对簇进行管理，实现了三种操作模式(X2、X4和X6)，以及能为简单UI模式提供基本2D绘图的基本功能。

整个绘图流水线也是从功耗优化角度来进行设计管理的，一个内置的小型处理器可执行内部功耗控制和自动门控操作，并能被用来实现动态电压和频率调整(DVFS)以及PowerGearing机制。

通过提供最优的运算和绘图数据路径，更多的片内处理，在处理流水线中采用各种无损或有损压缩等方法，进一步优化了功耗和性能。

MIPS®

MIPS处理器内核是需要超低功耗、低成本和高集成度产品的理想选择。

MIPS内核是专为高性能与低功耗所设计的，它采用的功耗管理技巧包括多线程、门控时钟和门控电压、电压和频率调整，以及多核缩放，并有MIPS和领先架构授权厂商为先进应用和网络处理平台提供从超低功耗32位微控制器到可扩展的32位与64位多内核解决方案。

与领先的IP内核竞争方案相比，MIPS处理器系列能以更小的芯片面积提供相同或更佳性能;采用同样的制程技术、类似的配置与综合方法，MIPS处理器能以将近一半的硅面积达到相同的性能结果。SoC设计人员能运用此效率优势显著降低成本与功耗，或是部署额外的内核，以便能够以相同的功耗、散热和面积预算提供优于竞争芯片的性能优势。

Imagination的MIPS Aptiv™微处理器内核已在研究机构The Linley Group颁发的年度分析师选择奖中荣获“2012年最佳处理器IP”奖。

Ensigma™

Ensigma通信内核采用低功耗优化的架构，将固定和可编程内核妥善地结合在一起。

信号调节、传输和纠错处理等任务交由高效的固定功能部件处理，而各种调制解调和通信协议等则通过微代码编程，在具备多个平行处理单元的复杂向量处理器上实现。

此架构已在多个低功耗音频和连接设备中获得验证。