充分利用可用的電池技術(shù)仍然是移動設(shè)計公司面臨的挑戰(zhàn)。當手機僅用于語音時，電池可以使用幾天，而具有高分辨率屏幕，相機，強大處理器，千兆字節(jié)內(nèi)存和運行耗電軟件的智能手機則不到一天。消費者不斷要求其移動電子產(chǎn)品提供更多特性和功能，并且隨著更多功能融合到單個設(shè)備中，SoC 設(shè)計要跟上爆炸式增長的帶寬、高級集成功能和低功耗限制變得極具挑戰(zhàn)性。

MIPI聯(lián)盟一直引領(lǐng)著設(shè)計具有低功率和超低功耗特性的高能效接口的努力，這是其規(guī)范的基石。所有MIPI規(guī)范的主要關(guān)注點之一是降低功耗并使接口節(jié)能。本博客回顧了 M-PHY 和 D-PHY 規(guī)范的節(jié)能功能。

MIPI M-PHY

MIPI M-PHY [1] 是一種串行接口技術(shù)，具有高帶寬功能，用于需要低引腳數(shù)和苛刻電源效率的移動應(yīng)用。MIPI M-PHY 規(guī)范具有以下方面的能源效率：

突發(fā)模式操作可提高電源效率。

具有不同位信號和時鐘方案的多種傳輸模式，適用于不同的帶寬范圍，可在較大的數(shù)據(jù)速率范圍內(nèi)實現(xiàn)更高的電源效率。

多種省電模式，其中功耗與恢復(fù)時間進行權(quán)衡。MIPI M-PHY 規(guī)范的核心是其有限狀態(tài)機，它定義了以下五個節(jié)能狀態(tài)

失速： HS模式下的省電狀態(tài)。此狀態(tài)允許所有激活狀態(tài)中功耗最低。

睡眠：LS模式的省電狀態(tài)。此狀態(tài)允許所有激活狀態(tài)中功耗最低。

HIBERN8：此功能可實現(xiàn)超低功耗，同時保持配置設(shè)置。在此狀態(tài)下，M-RX 被視為處于靜噪狀態(tài)。

禁用：這是通電狀態(tài)，而模塊操作由復(fù)位信號禁用。禁用時，M-TX 應(yīng)為高阻抗，M-RX 應(yīng)將線路保持在 DIF-Z。

MIPI D-PHY

MIPI D-PHY 是一種靈活、低成本、高速的串行接口解決方案，用于移動設(shè)備內(nèi)部組件之間的通信互連。傳統(tǒng)上，這些接口是低比特率的CMOS并行總線，由于EMI原因，邊沿較慢。MIPI D-PHY 解決方案可顯著擴展接口帶寬，適用于更高級的應(yīng)用。MIPI D-PHY解決方案能夠以極低的功耗實現(xiàn)。

操作模式：控制、高速和逃生
在正常運行期間，數(shù)據(jù)通道將處于控制或高速模式。高速數(shù)據(jù)傳輸以突發(fā)方式進行。

逃逸模式：轉(zhuǎn)義模式是使用低功耗狀態(tài)的數(shù)據(jù)通道的特殊操作模式。它應(yīng)在正向方向上得到支撐，在反向方向上是可選的。

低功耗數(shù)據(jù)傳輸： 使用低頻TLPX時鐘（10ns）以低速（高達50Mbps）進行數(shù)據(jù)傳輸。在相機和顯示器應(yīng)用中，在消隱期間利用LPDT來降低功耗。控制和狀態(tài)信息在低功率模塊（利用低頻信號）的幫助下發(fā)送（在相機/顯示設(shè)備和應(yīng)用處理器之間）。

超低功耗狀態(tài)： 當通道進入超低功耗狀態(tài)（ULPS）系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)并且沒有數(shù)據(jù)傳輸時。在這種狀態(tài)下幾乎不消耗任何功率。

時鐘通道超低功耗狀態(tài)： 當時鐘通道進入超低功耗狀態(tài)時，時鐘轉(zhuǎn)換停止（“00”在通道上驅(qū)動），幾乎不消耗功率。

低功耗數(shù)據(jù)傳輸[2]

相機串行接口、顯示串行接口、UniPro 和低延遲接口等協(xié)議利用這些及其自身功能來幫助創(chuàng)建節(jié)能設(shè)計。我們將在即將發(fā)布的博客中介紹其中一些協(xié)議。

審核編輯：郭婷