低功耗系統設計全方位解析：從硅片工藝到嵌入式軟

在警報器獲取的所有傳感器讀數中，只有不到0.0002%的情況才會執行警報生成代碼。余下99.9998%的代碼執行都是核心傳感器讀取循環;確保這個代碼直接在一個緩存列中執行，就成為最低能量使用的關鍵。其它代碼由于運行得極少，可以使用更傳統的技術做優化。

能效工具。對于MCU平臺的能效最大化，工具的支持十分重要。要將不同函數分配到閃存的不同頁，就需要這樣一種鏈接器，它能夠知道目標MCU的存儲器詳圖。鏈接器可以獲得開發人員的輸入結果，看這個塊是否被分配在了跨頁邊界上，并生成已經過非易性存儲最高能效優化的二進制碼。

一般來說，這個代碼也用于確保函數與數據的放置方式，即最常執行的部分不會跨多個緩存列。如果MCU供應商提供了這類工具，則實現這種級別的細節要容易得多，因為他們了解每個目標平臺的存儲器布局與功率需求。而第三方供應商實現這工具則要困難得多。

MCU供應商還詳細地了解不同外設與片上總線的組織方式。這一知識可以用于工具中，指導工程師做出不浪費功率的選擇。

提示

在工藝技術、IC架構以及軟件結構之間的權衡決策，可以得到微妙而有時是無法預期的結果。

電源門控可以減輕泄漏效應，使更先進的工藝結點成為低工作周期系統的較好選擇。

片上穩壓器為設計人員提供了更多靈活性，能夠從一只電池中榨取更多的電荷，而片上dc/dc轉換器與性能監控電路則能實現動態的電壓縮放。

能感知硬件的軟件工具為嵌入系統工程師提供了更多認知能力，從而實現更高的節能。