电源管理单元的概述

• 　　每一代新的移动便携式设备都会比前一代的产品提供更多的功能。这些年来，手机从单纯只用于通话的设备演变成具有拍照、浏览视频短片、看电视、听MP3和调频收音机、玩3D游戏以及与PC交换信息等功能。为实现这些功能，手机已不仅是连接到移动电话网络，而且还可能连接到无线局域网并与PC通信，或者使用蓝牙技术连接无线耳机。所有这些附加的功能都要靠电池组提供电能。

  　　对早先几代的手机来说，依靠硅芯片与电池技术的进步就可以增加通话时间和待机时间。更高效RF放大器和新型CMOS逻辑芯片的能耗比前一代更低。射频信号处理与数字信号处理算法的发展进一步降低了功耗。与此同时，新的电池技术也能提供更高的能量，尤其是对极高存储密度先进锂离子电池的开发和应用。

  　　而今，情况发生了改变。与前几代CMOS工艺不同的是，最新的深亚微米(<100nm)CMOS工艺是集成更多功能的必要条件，但集成密度的提高并未相应带来功耗的下降。相反，更多功能造成更高的功耗，而CMOS工艺技术的发展不再能够弥补这一增加的功耗。同时电池技术的发展也无法实现这种弥补。因此，如今的多媒体手机再次逼近运行时间极限。系统设计者必须寻找新的方法以降低系统的总体功耗。

  　　目前系统中常用的两种技术是电压域切换和电压调整。电压域切换适用于在任一时刻并不要用到设备中所有功能的情况。例如，当多媒体设备播放某种媒体时，通常与处理其它类型媒体的电路没有关系。因此，就可以关闭这部分未用电路的电源，将其功耗降为近乎零。尽管这种方法向克服深亚微米CMOS工艺漏电流问题迈出了重要步伐，但它仅能节省待机功耗。当电路处于激活状态时，它并不能节省任何静态或动态功耗。

  　　现在对激活状态下功耗的解决办法是电压调整技术，它依赖于加在CMOS逻辑电路上的电压与时钟的速度之间相关性。较快的时钟速度需要较高的电压，很明显，这些参数的提高都会增加动态功耗。