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嵌入式项目的产品生命周期中重要的考虑因素之一是了解和优化设备的功耗。手持设备的功耗非常明显，需要电池供电才能保证充电之间的特定使用/空闲时间。其他嵌入式应用，如医疗设备、测试、测量、媒体和无线基站，也对功耗非常敏感——因为需要管理日益强大的处理器的散热、电源成本和能源消耗成本——所以功耗是不容忽视的事实。
设置和保持功率要求的责任通常落在硬件设计人员的肩上，但软件程序员有能力为功率优化做出巨大贡献。通常，软件工程师对影响设备功耗的影响被忽视或低估。
讨论如何使用软件来优化功耗，从功耗的基础知识开始，如何正确测量功耗，然后转向化软件功耗的技术在算法级别、硬件级别和数据流级别。这将包括各种技术的演示，以及某些方法如何以及为何有效降低功耗的解释，以便读者可以立即将这项工作应用到他们的应用程序中。
一般而言，当讨论功耗时，讨论一个器件的四个主要因素是应用、频率、电压和工艺技术，因此我们需要了解为什么这些因素如此重要.
该应用非常重要，以至于两个手持设备的功率曲线可能不同，以至于使功率优化策略完全相反。虽然我们稍后会解释更多关于功耗优化策略的信息，但基本概念已经足够清晰。
以便携式媒体播放器与手机为例，便携式媒体播放器需要能够长时间以 100% 使用率运行以显示视频（完整电影）、音频等。我们稍后会讨论这个问题，但此类的一般功耗配置文件设备的开发必须更多地关注算法和数据流功率优化，而不是低功耗模式的有效使用。
将此与蜂窝电话进行比较，蜂窝电话大部分时间都处于空闲状态，并且在通话期间用户仅通话相对较小的时间百分比。对于这一小部分时间，处理器可能负载很重，执行语音编码/解码和传输/接收数据。在剩余的通话时间里，手机的任务并不繁重，它会执行诸如向蜂窝网络发送心跳数据包和向用户提供“舒适噪音”等程序，让用户知道手机在静音期间仍然处于连接状态。对于这种配置文件，功率优化将首先集中在化处理器睡眠状态以尽可能多地节省功率，然后是数据流/算法方法。
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发表于 2023-3-16 11:51:14
