基于嵌入式Linux的智能手机省电设计

　　每个系统要正常运行都有赖于CPU 的性能, 系统软件, 中间件一集各种系统策略等等, 智能手机也是一样。这篇文章主要探讨了给智能手机选择合适的CPU, 以及在手机电源管理中的动态电源管理(DPM) 和自适应电压调整(AVS) 技术。最后, 我还对手机软件设计进行一点优化工作, 实现了软件的节能设计。

　　引言

　　智能手机中包含了很多耗能设备, 诸如MP3、MPEG- 4、Wi-Fi、数码相机、3D 游戏等等。在手机电池容量还没有实现质的飞跃的前提下, 我们不得不考虑手机电源节能的问题。我主要通过了以下四个方面来阐述在基于Linux平台上的智能手机的解决方案。

　　CPU 的选择

　　尽管现在有了各种在不过多加重功耗负担的前提下提高性能的技术, 但用一个芯片来处理这么多各种各样的任务, 恐怕已经不是一个很好的选择了。一是因为这些功能对芯片处理功能的要求可能各不相同, 二是因为一个负担着如此众多任务的芯片势必需要很高的速度, 降低功耗变得很困难。

　　在这种情况下, 多CPU 系统(MPCore)成为一个必然的趋势。多CPU 系统的一个明显的优势是: 针对不同的任务处理需要, 不同的CPU 可以各尽其职, 将自身的优势充分发挥, 由此带给手机最优化的性能表现。另一个优势显然还是体现在对功耗的控制上: 假如用单CPU 来完成所有的功能, 不可避免地需要一个很高的CPU 速度, 从而造成很高的功耗。用一颗高速CPU 来完成这样的任务, 无疑是大牛拉小车, 同时浪费很多能源。多CPU 系统可以根据不同的任务需要合理地启动、停止相应的CPU 来完成任务,不需要的时候处于停歇状态, 实现最大限度地控制功耗。

　　既然我们选择了多CPU 的架构, 那么接下来CPU 的性能就是我们要考虑的第二大问题。一般的情况下, 我们是在CPU 的性能( Performance) 和功耗( Power Consumption) 方面进行比较和选择。通常可以采用每执行1M次指令所消耗的能量来进行衡量, 即Watt/MIPS。