時(shí)間(jiān):2024-01-0β₽♣9 09:25:08
随著(zhe)節能(néng)成為(wèi)當今世界的(d↓•e)重大(dà)課題,電(diàn)源管理(lǐ)也(yě) γ£越來(lái)越受重視(shì),技(jì)術(shù)水(shuǐ)平的(' de)提升正不(bù)斷優化(huà)系統的(de)能(né σng)效。但(dàn)是(shì),在“高(gāo)∞♣λ 集成度”、“數(shù)字化(huà)”等概念>♥∏₽面前,企業(yè)更關注的(de)還(hái)是(shì)市≥★✘φ(shì)場(chǎng)和(hé)成本等現(xiàn)實問(wèn)題ε₹±。
電(diàn)源管理(lǐ)芯片曾被形容為(wèi)半導體(tǐ ↔♠)行(xíng)業(yè)的(de)灰姑娘π×'©,這(zhè)表明(míng)電(diàn)源管理₩₩♦(lǐ)芯片長(cháng)期以來(lái)被認為(wèi)是(shì)半 ¶♣導體(tǐ)業(yè)界一(yī)個(gè)不(bù)∞↑起眼的(de)配角。然而,與數(shù)字電(diàn)路(lù)©≈♥市(shì)場(chǎng)的(de)大(dà)起大(dà)落α¶不(bù)同,電(diàn)源管理(lǐ)芯片保持著(zhe)長(&®✘↑cháng)期、穩定的(de)增長(cháng)勢頭。Datab↕×eans公司的(de)市(shì)場(chǎng)調查結果顯示,×₩γ2007年(nián)電(diàn)源管理(lǐ)芯片全球銷售額超過80億"$美(měi)元,預計(jì)今年(nián£₽∞)的(de)增長(cháng)可(kě)達7%。随著(zhe)原油價©≈§π格的(de)不(bù)斷上(shàng)升,節能"✔€(néng)領域的(de)應用(yòng)無疑是(shì)給φ©灰姑娘穿上(shàng)了(le)紅(hóng)舞(wǔ)鞋,電( &diàn)源管理(lǐ)應用(yòng)正邁步走向半導♥≥Ω體(tǐ)産業(yè)的(de)前台。
技(jì)術(shù)創新促進能(néng)效提高(gāo)
節能(néng)是(shì)當今電(diàn)子(zǐ)制(z↑πhì)造的(de)主旋律,各種電(diàn)源管理(lǐ)✘™芯片在這(zhè)一(yī)領域正發揮越來(lái)越重要(y≠∏ ↔ào)的(de)作(zuò)用(yòng)。很(hěn)多(duōαβ)國(guó)家(jiā)利用(yòng)行(xíng)政手段甚至立< ←α法鼓勵生(shēng)産廠(chǎng)家≥¥(jiā)在其産品中運用(yòng)節能(néng)技♣(jì)術(shù)。
一(yī)提到(dào)節能(néng),人(rén)σ 們往往首先想到(dào)機(jī)器(qì)轟鳴的(de)±÷™ 大(dà)型工(gōng)廠(chǎng)。↓&其實,信息技(jì)術(shù)應用(yòng)領域∑π®的(de)能(néng)耗在全球範圍內(nèi)也(yě¥→☆δ)是(shì)非常驚人(rén)的(de)。對(d≥ε÷uì)此,《中國(guó)電(diàn)子(zǐ)報(bào)》記者采訪時(s•φhí)做(zuò)了(le)形象的(de)說(shuō)明(λ ✔$míng):“ 以分(fēn)發數(shù)以百萬計(jì♥÷≤₩)的(de)YouTube視(shì)頻(pí↕λn)并保持經濟運行(xíng)的(de)服務器(qì)功耗為(wèi)例 ♦,在2000年(nián)至2005年(nián)間(jiā $β∞n),其用(yòng)電(diàn)量翻了(le)一(yī)番,到(dào¥λ¶♥)2010年(nián)有(yǒu)可(kě)能(néngσπ)再上(shàng)升75%。在2005年(nián),為(wèi)了☆λ(le)使諸如(rú)Google、Microsoft和(hé) Yahoo£¶₩¥等因特網巨頭所擁有(yǒu)的(de)世界數Ω♦→(shù)據中心保持在線狀态,其耗電(diàn)量相(xiàng)當于1 $4家(jiā)10億瓦電(diàn)廠(chǎng)的(de)總發電≠≤€₽(diàn)量。僅美(měi)國(guó)的(de)服務器(q ∞ì)群所消耗的(de)電(diàn)力就(jiù)需要(yào)5家(jiā₹✔&π)上(shàng)述巨型發電(diàn)廠(ch"∞±ǎng)晝夜不(bù)停地(dì)運轉。₹±∞'2005年(nián),美(měi)國(guó)服務器€♥(qì)群的(de)耗電(diàn)量達到(dào®™≥)了(le)美(měi)國(guó)當年(nián)總發電(di£±•àn)量的(de)1.2%。這(zhè)部分(fēn)能(néng)耗的(₽™♣♥de)公用(yòng)事(shì)業(yè)費(fèi)為(wèi)27億美(←→™δměi)元。可(kě)見(jiàn),單就(jiù∏™✘)美(měi)國(guó)的(de)服務器(qì)群而言,能(néng)耗•<♣在此水(shuǐ)平下(xià)降1%将意味著(zhe)每年(™γnián)可(kě)以節省2700萬美(měi)元!
電(diàn)源管理(lǐ)芯片慎言集成
盡管電(diàn)源管理(lǐ)技(jì)術(shù)并不(bù↕™)遵從(cóng)“摩爾定律”,但(dàn)半導>♣體(tǐ)制(zhì)造工(gōng)藝的(de)®₹¥發展對(duì)電(diàn)源管理(lǐ)芯片同樣有(yǒu)著(¶®πzhe)深遠(yuǎn)的(de)影(yǐng)響。随著(₩α≤✘zhe)SoC的(de)集成度不(bù)斷提高(g★āo),很(hěn)多(duō)産品處理(lǐ)器(qì)內(nèi)↔ ∞部集成了(le)電(diàn)源管理(lǐ)功能(néng),這(zhè)樣系×→>統廠(chǎng)商就(jiù)可(kě)以不(bù)必在•←外(wài)圍搭配相(xiàng)應的(de)電(di↕ ≠àn)源管理(lǐ)芯片。因此,有(yǒ<✔u)業(yè)界人(rén)士擔心,如(rú)果越來(lái)越多(duō)λ✔®的(de)電(diàn)源管理(lǐ)功能(nén ☆✔g)都(dōu)集成到(dào)處理(lǐ)γεα≠器(qì)內(nèi),單獨的(de)電(diàn)源管理(lǐ)芯片¶ ® 市(shì)場(chǎng)空(kōng)間(jiān)可(×↔'kě)能(néng)會(huì)被壓縮。
這(zhè)樣的(de)擔憂至少(shǎo)在5年(nián)前就(jiù)有♥ (yǒu)了(le),但(dàn)市(shì)場(chǎng)的(©↓de)發展似乎正在走向相(xiàng)反的(de)方向。最近(jìn) λ♥,有(yǒu)幾家(jiā)設計(jì)MP4和(h↔✘≈é)數(shù)碼相(xiàng)機(jī)主芯片的(d∞βΩe)公司甚至正考慮将主芯片中的(de)電(diàn)源管理(lǐ) ₽↓功能(néng)分(fēn)離(lí)出來(lái),他(tā★€β✘)們希望電(diàn)源管理(lǐ)芯片設計(jì)公司能(néng)提供↔↕配合其主芯片工(gōng)作(zuò)的(σδ₹ de)電(diàn)源管理(lǐ)解決方案。“他(tā)們做(zuò)出<λ∞¶這(zhè)樣的(de)選擇,理(lǐ)由其實很(hěn)簡單。₽≠β這(zhè)些(xiē)公司要(yào)在市(shì)φ場(chǎng)競争中處于領先地(dì)位,就(jiù↓©)必須以盡可(kě)能(néng)快(ku→←λεài)的(de)速度提供功能(néng)盡可(kě)能(néng)完備的βσ★≈(de)産品。”“此外(wài),他(tā)們的(de)産♦¥ 品還(hái)面臨著(zhe)節能(néng)的(de)壓力,這₽"(zhè)就(jiù)要(yào)求針對(duì)芯片的 •≈©(de)不(bù)同部分(fēn)提供不(bù)同的(↔₹≤©de)電(diàn)壓,因此需要(yào)花(huσā)費(fèi)額外(wài)的(de)時(shí)間(ε¥jiān)去(qù)為(wèi)芯片設計(jì)電(diàn)源管理(lǐ←∏ ★)功能(néng)。然而關于電(diàn)源管理(lǐ)的(de≠™)這(zhè)一(yī)部分(fēn)設計(jì)工(gōng)作( <zuò)并沒有(yǒu)使芯片的(de)整體(tǐ)功能(néng₩₽)得(de)到(dào)擴展,因此通(tōng)常±☆"×得(de)不(bù)到(dào)終端用(yòng)戶的 ¶(de)認可(kě)。
數(shù)字電(diàn)源管理(lǐ)尚未成熟
在與數(shù)字電(diàn)路(lù)的(de)競争中,模拟' 電(diàn)路(lù)在通(tōng)信、網絡和(hé)智能(↓♥néng)家(jiā)電(diàn)等領域的(de)勢力範圍都(™£∞dōu)紛紛失守,唯有(yǒu)電(diàn)源管理(lǐ)陣地(Ω dì)還(hái)巋然不(bù)動。然而,近(jìn)年(n✘&β©ián)來(lái)數(shù)字電(diàn)源芯片産品也(yě)開(kāβ¶ πi)始受到(dào)業(yè)界關注。有(yǒu)專家(jiā)指出®₽$:在簡單易用(yòng)、參數(shù)變更¶σ&ε要(yào)求不(bù)多(duō)的(de)應用(yòng)場(c↕ hǎng)合,模拟電(diàn)源産品可(kě)能(néng)λ"∞更具優勢,因為(wèi)其應用(yòng)的(de)針對(duì)性可(kě₽ σ✘)以通(tōng)過硬件(jiàn)固化(huà♠)來(lái)實現(xiàn);而在可(kě)¶★™控因素較多(duō)、實時(shí)反應 ∞×↕速度更快(kuài)、需要(yào)多(duō)個(gè♥§∞)模拟系統電(diàn)源管理(lǐ)的→₹ £(de)、複雜(zá)的(de)高(gāo)性ε↑能(néng)系統應用(yòng)中,數(shù)字電(diàn)≠ 源則具有(yǒu)更大(dà)的(de)優勢。
但(dàn)是(shì),數(shù)字'→$電(diàn)源要(yào)得(de)到(dào)'→大(dà)規模的(de)推廣應用(yòng)還(✔≤ hái)存在許多(duō)障礙,并且在可(kě)以預見(Ωjiàn)的(de)将來(lái)仍難有(yǒu)大✘βλ(dà)的(de)突破。比如(rú)響應速度或帶寬™≠€β,數(shù)字控制(zhì)電(diàn)路(lù)是(shì)一(λ↔yī)個(gè)采樣系統,涉及CPU和(hé)ADC的(de)延時(shí£σ)等問(wèn)題,而模拟控制(zhì)的(de)€δ♠™反應是(shì)瞬時(shí)的(de);又(yòu)比如( ₽ rú)加工(gōng)工(gōng)藝,數(s£¥hù)字電(diàn)源中大(dà)量的(de)數(shù¥φ<£)字電(diàn)路(lù)迫使利用(yòng)小(xiǎo)尺♣★≤寸的(de)标準CMOS工(gōng)藝以降低(dī)成本,而模拟電(dià ↓π'n)路(lù)在這(zhè)些(xiē)工(gō∏÷ng)藝上(shàng)通(tōng)常難以獲得λ↓(de)高(gāo)的(de)性能(néng)。因此高(gāo)性能✘"'(néng)的(de)數(shù)字電(diàn)源産品在設♣× 計(jì)和(hé)制(zhì)造上(shàn≥πg)都(dōu)具有(yǒu)挑戰性,電(diàn)源系統的(de)數(s £φhù)字化(huà)、智能(néng)化(huà)需要(β yào)一(yī)定的(de)時(shí)間(jiān)。”