低功耗等于高能效吗?
为了实现高能效的目标,EFM32打破了微控制器的设计惯例,采用了截然不同的设计方式。
“目前业界有太多的号称业界最低功耗的MCU,但是EFM32并没有强调低功耗,而是主打最高能效的概念,这是因为低功耗并不等于高能效,而我们的最终目的是要实现超长电池续航,高能效才是实现这一最终目标的关键。”Steven指出。
功耗和能耗是两个截然不同的概念,功耗只是表征某一个时间点的瞬间电流的大小,而能耗等于功耗和时间的乘积,如下图2所示。一个系统是否省电,就要看它的整体能耗是否足够低。
图2.功耗和能耗的关系。
工作模式功耗,待机模式功耗,占空比是决定MCU能效的三个关键参数。一个系统的总能耗等于工作模式能耗和待机模式能耗的和。实际应用中,待机模式的能耗都会远远低于工作模式的能耗,而一般的MCU,在这两种模式下的能耗,基本上是固定的,而为了省电,我们最常采用的方法,就是在保证产品正常功能的前提下,尽量缩短工作模式的占空比。那么,有没有更好的方法呢?
如下图3所示,这里有四种颜色的框,分别代表四个不同的MCU在执行同一段功能程序时的功耗情况。从图中可以看到,绿色框表示的MCU所代表的工作曲线很特别,不仅在睡眠模式的功耗更低,执行速度和唤醒时间更快,特别是在工作模式下的功耗还多次出现大幅度的降低,而其他三个MCU在工作模式的整个过程都是一个平行的曲线,功耗基本上是固定的,从整体能耗来看,绿色的MCU很明显比其他3个MCU更省电。这就是绿色框表示的EFM32所能够带来的高能效的结果。