应用处理器是智能手机中的烧电大户,随着应用处理器的主频越来越高,处理能力越来越强,这个问题也越来越明显。不过,在新一代的智能手机中,这个问题将会得到一定程度的解决,因为电源管理芯片厂商正在围绕新出现的应用处理器来设计各种电源管理方案,并且,不同的电源管理供应商会针对不同的主流应用处理器进行优化,这导致了电源管理供应商与应用处理器厂商之间的各种合作与结盟,同时初步形成了几个阵营。
传统上,电源管理方案都是针对通信基带调制解调器设计的,所以在第一代智能手机中,虽然采用了应用处理器,但电源管理方案并不是针对应用处理器特别设计,因此也不能很好地进行管理。现在,电源管理的趋势已变成面向应用处理器设计,设计界面与以前大不相同,且采用了高度集成的电源管理单元(PMU)。面向应用处理器的PMU具有数字 I2C接口和数字控制功能,让设计工程师可以因应自已的需要设定面向消费电子功能的技术参数,例如输出电压及开关模式。这种PMU还采用了即时的软件控制机制以实现动态电源管理。
相关的方案已从去年开始推出。所以在我们即将采用的新一代智能手机中,电池寿命也会大大延长。不过,值得设计人员和采购人员关注的是,由于设计界面的不同,不同的应用处理器会有自己特别适合的电源管理方案。
目前市场上主流的应用处理器要数德州仪器的OMAP、英特尔的Xscale、高通的CDMA芯片组、飞思卡尔的以及意法的Nomadik。而主要的手机电源管理方案厂商比如国家半导体、美信、飞利浦、意法、德州仪器以及Intersil等都有针对性地推出了解决方案。
这里,英特尔的Xscale处理器得到的支持阵营最强大,国家半导体、飞利浦、Intersil、美信等公司的电源管理单元均针对Xscale进行了优化,并且随着英特尔的应用处理器发展蓝图不断改进,升级。虽然英特尔最新一代的应用处理器Monahans还没有正式发布,但是已有飞利浦的PCF50626电源管理单元和国家半导体的LP3971电源管理单元表示能支持该处理器,并且这两款产品已是支持英特尔Xscale应用处理器的第二代PMU,之前他们还推出支持英特尔Xscale PXA270的电源管理产品。Intersil和美信也已推出支持PXA270的PMU。这些PMU需要随着应用处理器的升级而升级,就像英特尔的PC CPU带动了众多电源管理厂商围绕它进行不断升级一样,英特尔的魅力再次在智能手机市场显示,它也吸引了众多电源管理厂商加入其阵营。
相对来说,其它的应用处理器阵营就显得形影孤单一些。TI的OMAP处理器除了自己的电源管理IC支持外,还有意法半导体为其提供支持。TI为其OMAP设计了系列应用处理器集成电源管理IC,包括TPS65021、TPS65030和集成单节锂离子电池和电源管理IC-TPS65810。意法半导体近期推出的电源管理单元器件STw4810除了适合于其自己的STn881x Nomadik应用处理器外,它表示还可支持其它的应用处理器,主要是TI的OMAP处理器。
此外,飞思卡尔为其应用处理器定制了MC13783电源管理器件；高通的应用处理器基本上采用自己定制的PMIC,不过现在美信也表示有针对高通产品设计的电源管理IC。以上这些不同的组合形成了电源管理IC与应用处理器市场的亮丽风景。
除了应用处理器外,大尺寸LCD、用于3G手机的PA也是智能手机的烧电大户,同样也是电源IC厂商正在努力改善和提升的领域。本次电源技术专题中会将这些最新的进展一一介绍给大家。
虽然便携电子产品的电源管理问题仍是目前最大的挑战,但它并不是唯一的亮点。汽车电子的电源管理IC、工业照明领域的电源管理以及通信电源模块等领域正在出现很多新的技术,本期专题将为您提供电源技术全方位的最新信息。
作者:孙昌旭
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