美国国家半导体:迎接便携设备电源管理的新挑战

新型便携电子设备正朝着语音、数据、视频等多功能融合的方向发展，其电源管理系统也面临越来越多的挑战。美国国家半导体亚太区显示器产品市场业务经理陈永信认为：这一功能融合趋势会为产品设计带来多种挑战，例如芯片组的体积必须越趋小巧，而组合一起的芯片必须能互补长短，以便产生相辅相成的作用。此外，新的负载能否获得足够的供电则是另一挑战。而这个问题的关键在于便携式电子产品是否采用先进的电源管理技术。

近年来，美国国家半导体已成功为便携式电源管理解决方案引进了移动像素链路 (MPL) 及PowerWise负载管理技术。

移动像素链路 (MPL)技术

美国国家半导体开发的移动像素链路 (MPL)主要目的是要将连接基带处理器、显示器及相机模块的线路减至少，并确保这些线路产生少的电磁干扰。为了尽量减少功耗及抑制电磁干扰，国半尝试改用串行式高速电流驱动/感测电路作为传送信号的媒体，结果成功开发 MPL 链路这种互连线路。MPL 链路是一条电流极低的低功率高速传输线，可以利用少的线路传送大量数据。由于 MPL 链路的电压摆幅较小，因此可以减低电磁干扰。

随着显示器及相机要求的清晰度越来越高，基带处理器需要的互连线路也越来越多。现有的接口技术例如低电压差分信号传输 (LVDS)、更低摆幅差分信号传输 (RSDS) 以及 CMADS 固然有其优点，但未来一代的移动电话及PDA 有更严格的要求，新一代产品的应该功率更低，互连线路更少，而且产生更少电磁干扰。MPL 链路为信号源与信号接收方的视频端口提供一个优化的接口。

MPL 链路的物理层有四大特点：1) 更少线路互连，可以缩小连接器及软线的体积，有助降低系统成本；2) 低功率，有助延长电池寿命；3) 极低的电磁干扰，确保噪音更少、性能更可靠；4) 本征能级(intrinsic level) 及总线转换，可以互相混合搭配。以目前来说，MPL 链路的数据传输率已高达 1Gbps 以上，而且这个速度正不断提高。

陈永信表示，MPL 链路的技术发展已经非常成熟，而且已有不少厂商使用，是目前适合手持式电子产品采用的接口，尤其受到移动电话厂商的欢迎，预计采用 MPL 技术的新设计将会不断推出。美国国家半导体是 MIPI 成员，将会大力推动这个组织采纳 MPL 为标准接口。

美国国家半导体正开始制定 MPL 物理层的定义，而且已取得非常好的进展。新的技术标准将会朝着更高的速度及更广阔的带宽迈进，国半也会研究是否可以进一步提高技术的集成度。Layer-0 以上的协议定义也正在研究制定中。

PowerWise技术

长期以来，处理器供应商及电源管理芯片厂商都各自开发自己的技术。技术上虽有不少改进，但这些传统的技术始终有其局限性。当前便携设备电源管理技术正朝着电源管理与系统整合的方向发展。

美国国家半导体的PowerWise技术可以计算出负载所实际需要的耗电量，并将这个耗电量通知电源供应器，办法是将馈电系统与耗电系统连接一起，让这两个系统可以互相通信，以便电源供应器可以按照负载的实际用电需要，为其提供适合的供电量，以免过量供电会转化为热能浪费掉。

PowerWise技术大受移动设备厂商的欢迎。ARM公司是获得美国国家半导体授权使用PowerWise技术的策略性合作伙伴。美国国家半导体也将与拥有GSM或CDMA专有技术的芯片组供应商展开合作。

陈永信表示，便携设备电源管理面临的新挑战正是美国国家半导体公司难得的发展机遇。美国国家半导体将通过为便携式电子产品市场提供更多高效能电源管理解决方案，满足日渐强大的市场需求。(中电网)