停電時，您是否也像我一樣被晚上突然斷電搞得手忙腳亂。您只有等一會兒再加熱要吃的食物，不得不尋找蠟燭或手電。由于電動門打不開，汽車開不出車庫，最后只能親自動手推開車庫門？啊，這時拿出手機或平板電腦，幸好，如果事先充足電的話，您仍然可以閱讀最新消息，觀看喜歡的電視節目或干點事。經驗告訴我們，現代化便利的日常生活對于電力的依賴程度之高。

　　我認為，能效是近十年來最緊迫、最普遍的設計挑戰。這方面，系統設計的壓力只會不斷增加。其中的理由是眾所周知的：全球正在努力減少能源需求，同時尋找許多大功耗應用更加“環保”的解決辦法。這種情況下出臺的監管規定對消費、工業和汽車電子產品產生深遠的影響。人們在通信、數據采集和 娛樂方面對于移動技術的依賴簡直令人難以置信，這些技術使得在更小、更薄的設備中不斷增加新的功能。這些增強了對電池尺寸的要求，并且需要進一步創新從而延長移動設備續航能力。為支持更大規模的數據傳輸和存儲而構建的基礎設施能耗相當大，冷卻成本甚至高于設備本身。物聯網--為提高生活和工作的智能化水平，家庭和工廠節點開始互連—某些完全依靠電池保持節點的連接，可能不是幾小時或幾天，而是幾年。

Intersil公司移動電源產品高級副總裁? Andy Cowell

　　Intersil專注于芯片領域的研發，通過創新來顯著提高能效。其中一些最具創新力的 IC 技術，源于 PC市場迅速增長的處理能力對電源管理的更高要求。多相控制器采用調制技術在多個轉換器之間分配共享電流，從而節省基板空間并減少對電容和電感的需求。這些轉換器必須能夠在各種工作條件下精確地共享電流，這是一個挑戰，如果處理不當會造成可靠性問題，性能不穩，甚至產生系統故障。而隨著多相調制技術的改進，這類器件已經能夠更加快速達到目標電壓 ，減小電容，在大幅提高能效的同時縮小設備體積。

　　特別是，隨著PC變為筆記本電腦和現在的超級本，手機演變成智能手機，以及將二者結合的平板電腦的出現，對多相調制技術的需求再次浮出水面。這些移動平臺需要在空間極為有限的條件下增加處理能力，因此提高能效至關重要。這種情況下，保持或延長電池使用壽命成為關鍵驅動因素。

　　市場研究機構IDC對消費者的調查顯示，56%的安卓購買者、49%的iPhone手機購買者和53% 的Windows手機購買者表示，電池使用壽命是他們購買所選設備的主要理由。事實上，電池使用壽命已成為消費者決定購買智能手機的首要考慮因素。

　　在電池壽命決定客戶份額的同時，許多功能對移動設備的電池電量產生不利影響。首先是新的顯示技術。盡管用于網絡瀏覽和閱讀電子郵件時具有更高分辨率，但這些漂亮的新型顯示屏和背光LED的電池耗電量相當高。

　　顯示技術創新的同時，市場上也出現了提供節能解決方案的新的IC技術。創造性地整合各種功能可以顯著節省電池能耗，例如將顯示器電源和背光LED驅動器集成在單一 IC解決方案中。能效由85%提高到90%以上，電池使用壽命可延長一小時。這些功能的集成有助于節省能源，同時提高顯示屏的亮度和均勻性，增加各種功能，如混合調光，這種功能可消除直流調光在低LED電流時產生的白光LED色移的問題。

　　當然，耗電的不僅僅是顯示器，快速充電和迅速啟動等新功能也為電源管理創造了條件。推送通知、各種無線技術以及更多應用的依賴和使用同樣造成電池消耗。盡管電池本身今后三年有可能進一步改進，但IC供應商對系統關鍵元器件效率即使很小的一點改進也會取得明顯效果。

　　移動設備并非節電的唯一難點。在構建大型數據中心以及其他支持語音、視頻和數據存儲/傳輸基礎設施的過程中也需要提高能效，以減少用電量和熱損耗。

　　例如，數據服務器用電量急劇增長。關于這一問題所做的報告顯示，2000年到2005年數據中心遠不像現在這樣流行的時候，年用電總量由700億提高到1400億kWh，增長了一倍。2005年到2010年，用電量又增加了超過50%，這時能效的改進已開始對增長速度產生影響。2010年，數據中心設備、冷卻和配電系統的用電量約占全球總電耗的1.3%。

　　此外，這些系統的功率密度越來越高。與移動計算領域的情況一樣，我們看到服務器和其他基礎設施設備提高了處理功率，并采用深亞微米工藝技術，這對功率轉換提出挑戰，也是提高能效面臨的挑戰。隨著這些先進系統中使用的處理器、FPGA、ASIC和存儲器工藝節點減小，額定電壓下降，額定電流提高。處理功率的提高降低了電壓，允差更加嚴格。但即便這些環境中的能效僅改善1%，也可以顯著節省用電量。因此，電源管理進行了大最創新，盡可能提高系統的每一點效率。開發的先進DC/DC轉換器技術改善了負載瞬態特性。這方面，我們還看到多相調制技術通過智能管理提高能效的優點。

　　我只是提到幾個能效成本便于量化的典型應用。大量應用提高能效的價值是顯而易見的。以物聯網為例，能效已成為廣泛接受的關鍵要求之一，因為某些情況下，設備必須在不換電池的條件下運行幾十年，例如嵌入式傳感器。白色家電也是消費者購買時注重用電量的一種產品，當然，混合動力車和電動汽車正在推動電池和電源管理技術全面創新。

　　Intersil認為，不斷提供功能幫助客戶逐步改善并大幅提高能效水平，進而優于他們的能耗目標將推動半導體行業的發展。這將為開發新的特性和功能創造空間，我可以更加輕松地享受和諧的電子化生活，即使停電。

　　作者：Intersil公司移動電源產品高級副總裁 Andy Cowell

　　關于Intersil

　　Intersil公司是創新電源管理與精密模擬解決方案的領先供應商。公司產品應用于日益智能化、移動化和高電耗的電子設備，推動電源管理技術的發展，提高能效水平并延長電池使用壽命。憑借雄厚的知識產權實力和長期以來的設計與工藝創新，Intersil公司是工業與基礎設施、移動計算、汽車和航空航天等全球最大市場上領先公司深得信賴的合作伙伴。

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