低功耗设计需要软硬件通力协作

日新月异不断发展电子技术。去年最热门的产品早就被更小，更快和更多花样的产品所取代，看起来一切都是那么地美好。
但也有令人感到不安的地方，随着每一样新玩意的能耗越来越高，相应的碳足迹(Carbon Footprint)也越来越大。实际上，能耗问题是关乎系统安全可靠性的关键点。

节能在系统设计中显得越来越重要

电子技术使人与人之间能够保持良好的联系以管理日益繁杂的生活。但每一个用于联系的设备耗电量越来越大。如果你细心观察任一无线电子设备所使用的应用程序包，你会发现软件的体积正急速膨胀，一方面我们的日常生活需要更完善的软件，另一方面也带来了能耗大的问题。

除了这些无线系统，仍需要庞大的电力来支持发射台和数据中心在全世界传输数据的需求。有人做过估计，一款在亚洲非常流行的多用户电脑游戏每天需要三个发电站的电力设备提供电力来支持玩家使用。

这些应用程序和设备代表了软硬件技术的前沿，也许看起来令人难以置信，从能耗的角度上看他们还是如此地没有效率。每一个硬件和软件设计在科技发达的今天其实可以做到更加地节省能源。即数字音乐和视频播放器，手机，数据中心，笔记本电脑，个人电脑，workstations等等都有提高能效的余地。

这样做的结果自然是皆大欢喜。例如，通过设计一款发热量更低的设备，芯片公司能够很好地将芯片的热量散发出去降低芯片的温度，同时也降低了产品的风险，可以实现更小，成本更低的封装和改善整个系统的碳足迹。

能效问题必须通过芯片和软件来解决

非常不幸的是，现有很大一部分数据中心和嵌入式平台的硬件长期都不会更换。这意味着能效的提高只能通过芯片和软件对系统的管理来实现了。

好消息是仍然有很大空间来改善能效问题。许多系统在设计时并没有把能效作为重要要求，所以即使是增值性的改进也会使系统获益良多。

为了将来，软硬件设计必须通力协作。在这个原则下工程师需要妥善处理需求和限制的关系，同时在保证无或者低风险情况下加强能效设计的技巧。

举一个通常的例子，在产品开发方法学看来，对一个需要紧密合作的项目来说，作为团队之间协调人的团队骨干是一个不可或缺的基本要素。更深一层，为了实现团队间的能效优化方法交流，能效分析能力必须在项目周期中得到提高。验证是一个基本的降低风险策略，特别是在产品中部署一些强有力的节能技术时。

满足连接性只是芯片和系统设计师的起点。对能效的追求将推动硬件和软件行业的发展，同时能效也将成为系统级设计讨论的基础。至于讨论是否会产生有意义的结果就在于我们自身的努力了。

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