對基于數(shù)字信號處理器(DSP)的系統(tǒng)而言，優(yōu)化功耗是一項重要但往往難以實現(xiàn)的設計目標。現(xiàn)在，基于DSP的設備常常把以往各自獨立的多個應用結(jié)合起來，每一個應用都可能有多個工作模式。要得到這樣一個設備的功率分布是非常困難的一件事，更遑論整個復雜的系統(tǒng)。設計人員需要獲知盡可能多的最佳信息，以及能夠幫助他們優(yōu)化特定應用之功耗的技術(shù)和工具。
幸運的是，近年來，在DSP芯片的設計和制造工藝方面，都在不斷推出更先進的功耗降低方法。現(xiàn)在的片上功率優(yōu)化技術(shù)能夠提供更多的精細控制和更多的省電模式，以及關(guān)于處理器功耗的更完整的信息。更新型的DSP開發(fā)工具使設計人員得以更深入透徹地了解系統(tǒng)的功率消耗方式，并通過片上硬件來提供功耗降低技術(shù)。
為了讓開發(fā)人員能夠更靈活地控制省電技術(shù)，更好地協(xié)調(diào)眾多片上功能間的低功率工作和時序問題，DSP操作系統(tǒng)整合了多項功率管理功能。這些內(nèi)建功能及工具加上系統(tǒng)設計的精心部署，DSP系統(tǒng)的功耗可得到大幅度降低。
低功耗問題
低功耗對所有的DSP系統(tǒng)都很重要，雖然理由因具體應用而異。在網(wǎng)格供電系統(tǒng)中，降低功率就意味著降低開銷、提高可靠性，以及實現(xiàn)緊湊型設計，從而可以在相同的空間中集成更多的功能性，同時需要更少的風扇和其它冷卻技術(shù)。在高清醫(yī)療成像等關(guān)鍵應用產(chǎn)品中，器件工作產(chǎn)生的熱量甚至可能導致運行故障，因此，低于設備最大額定值并增加對低功耗的要求是至關(guān)重要的。
在便攜式電子系統(tǒng)中，低功耗有助于盡量減小系統(tǒng)的尺寸及重量，同時把電池充電后的使用時間延至最長。較小電池的使用可進一步降低系統(tǒng)的規(guī)模。更低的功率還有助于避免便攜式系統(tǒng)在延時使用期間過熱。因功耗降低，手機、PDA、MP3播放器、數(shù)碼相機和視頻攝像機這些電子儀器及其他手持式設備的尺寸都日趨纖小，工作溫度越來越低，而充電后的使用時間越來越長。
理解功率分布和芯片資源
在任何類型的系統(tǒng)中，降低功率的第一步是了解系統(tǒng)的使用方式，以及這種使用是如何影響功耗的。比如，手機大部分時間都處于等待呼叫的狀態(tài)中，實際通話的時間相當少。另一方面，MP3播放器通常不是開機處于激活運行狀態(tài)，就是處于關(guān)斷狀態(tài)。其它系統(tǒng)、線路供電系統(tǒng)以及便攜式系統(tǒng)，都有著不同的待機功耗分布和激活工作功耗分布。
了解功耗分布有助于設計人員選擇一個具功率效率的處理器，因為在某些類型的應用中，DSP的基本CMOS技術(shù)可能對功耗產(chǎn)生很大的影響。先進的CMOS工藝則基于工作電壓極低的高性能晶體管。根據(jù)既定應用，可以量身定做晶體管，通過對靜態(tài)電流進行鉗位把功耗降至最小，或把性能提高到最大，盡管這樣會稍微增加泄漏電流。專門為手機這樣的待機時間很長的應用而設計的DSP，可通過低泄漏晶體管把靜態(tài)電流降至最低，而為總是處于激活狀態(tài)的高性能應用而設計的DSP則較青睞開關(guān)速度更快的晶體管。
系統(tǒng)使用還包括系統(tǒng)對各種事件的響應，以及電路接通電源時的延遲。初始上電時可能有一些延遲，而系統(tǒng)從待機模式被喚醒時，較小的延遲是可以接受的。但用戶一般都期望處于激活工作狀態(tài)的系統(tǒng)能夠即時響應，故而這時片上功能不能處于深度睡眠模式。這里有兩方面的考慮：第一，部分功能可以較其它功能更徹底地關(guān)斷，尤其是在待機期間，激活工作期間也如此。第二，處理器的功率模式控制能力越精細，設計人員就越能夠進行充分的功耗調(diào)節(jié)以適合系統(tǒng)的操作情況。
高功率效率的DSP芯片設計通過建立電源域，使應用能夠切斷不在使用中的功能的時鐘輸入，從而把所有這些因素都考慮在內(nèi)了。正如處理內(nèi)核能夠進入睡眠模式，此時它不執(zhí)行任何操作，直到被中斷信號喚醒，外設和存儲器模塊也同樣可以被置于睡眠模式，在需要時才被喚醒。無時鐘輸入功能中的晶體管除靜態(tài)電流之外，沒有什么功耗，而恢復時鐘所需的喚醒延遲被減至最小。系統(tǒng)設計人員在考慮其產(chǎn)品的使用情況時，還需要考慮到在為各項功能提供時鐘方面，DSP能夠提供多少控制能力，或是否能夠自動處理。
