Энергетическая эффективность проектирования радиоэлектронных средств. Муромцев Ю.Л - 8 стр.

UptoLike

8
В производственной деятельности широкое применение находят
сравнительные показатели в виде сопоставления энергопотребления в
текущем году с потреблением ТЭР в некотором базовом году.
Применительно к изделиям, оборудованию и технологическим про-
цессам используются ПЭнЭ: экономичность потребления ТЭР, энергети-
ческая эффективность передачи ТЭР и энергоёмкость производства про-
дукции.
Важную роль в решении задач энергосбережения играют уменьше-
ние энергопотребления электронной техникой и микропроцессорными
устройствами и использование энергосберегающего управления.
Электроника и вычислительные сети интенсивно внедряются во все
области человеческой деятельности. При существующих показателях
энергетической эффективности электронной аппаратуры для обеспечения
энергоснабжения компьютерных сетей необходимы источники питания
большой мощности. Поэтому энергетическая эффективность электронной
и микропроцессорной техники представляет собой одну из важнейших
проблем. Особенно критичными к уровню потребления являются системы
и устройства с автономным питанием. Основными путями снижения
энергопотребления радиоэлектронной и компьютерной техники являются
следующие [4].
1. Оптимизация архитектуры вычислительных устройств, в частно-
сти уменьшение обращений к общей памяти, управление шинной струк-
турой процессора и организация параллельных вычислений. Программная
реализация сложных алгоритмов вычислений требует затрат энергии в
сотни раз больше по сравнению со специализированными цифровыми
устройствами с локальными регистрами памяти. Имеется возможность
автоматически изменять тактовую частоту (в зависимости от производи-
тельности вычислений) и отключать неиспользуемые блоки.
2. Использование программного обеспечения (ПО) для снижения
энергозатрат за счёт экономии на пересылке информации между удалён-
ными блоками, т.е. ПО должно учитывать взаимное расположение блоков.
Для этого ПО необходимо разрабатывать одновременно с проектировани-
ем микросхем.
3. Снижение энергозатрат схемотехническими средствами, в том
числе за счёт уменьшения утечек через подложки в МОП-транзисторах
(подачей смещения на подложку, использованием транзисторов с боль-
шим пороговым напряжением); снижение напряжения питания и синхро-
сигнала при обработке звуковой информации и т.д.
4. Использование технологических средств для уменьшения утечек
через подложку и снижение разброса электрических параметров элемент-
ной базы. Для этого можно использовать трёхзатворные транзисторы,