關于個人便攜式設備電源管理設備的發展趨勢分析

現今市場每年出售的個人便攜式設備的數量增長迅速，手機如今也相當普遍。移動電話在全球消費類電子產品中所占比例最大，手機已取代了個人電腦成為我們日常生活中應用最廣泛的技術。工業分析師推斷手機數量將達到個人電腦的5倍之多。

個人移動設備日益超出僅僅具有語音通信功能的范疇，成為包含網絡功能、企事業助手以及多媒體處理等一系列特征的集合體。多功能也刺激著手持設備向 “多形態”轉變。“多形態”意味著用戶界面支持與設各約多種交互方式， 比如觸摸屏、語音、動作，甚至包括為帶有攝像頭的便攜式設備裝備的手語錄人功能。便攜式設備對信息而言，不再僅僅是簡單的文本， 對通信而言，不再僅僅提供簡單的語音服務。

便攜式設備的未來的未來發展趨勢很難完全預見，但末來的個人便攜式設備絕不僅僅是語音通訊工具，盡管它們仍有語音通信功能。它們會具備100Mbit/s的數據速率、支持E-mail、因特網沖浪和電子商務，某種程度上可代替筆記本電腦。它們會有全方位的多媒體功能，包括8Mpix的照相機、攝像機、高清視頻、電視播放以及具有保護類似電影和軟件這樣高價值內容的安全儲存能力在這種前景下，未來的主流應該是多功能的設備。

但是，便攜式設備面臨著與移動設備同樣棘手的問題。比如，手機僅能保證有限的通話時間，電源耗盡時會終止正在進行的通話。MP3播放器能儲存500h的歌曲，但電池卻只能支持連續播放24h。便攜式游戲機的顯示屏要正常顯示，其耗電量也很大。筆記本電腦也僅能用幾個小時，當電池耗完時，它簡直就成了一塊廢磚，一臺GPS定位儀的電池僅能工作4h。上述例子說明，電池的使用壽命是所有便攜式設備共同面對的問題。無線多媒體設備的基本元件如圖所示，其效果仍不盡如人意。因而需要更多的研發，這些設備的普遍問題就是功能不全、尺寸太大、價格昂貴還有一點就是電他使用壽命的限制。功耗電量是所有電池供電的便攜式設備所共同面對的一個限制性因素。功耗問題是由眾多因素組成的。用戶需要更強大的功能、更快的處理速度、更長的電池使用壽命、更小的尺寸以及更低廉的價格。

電池技術發展比較緩慢， 其性能每年只提高一點點。移動設備越來越小， 這使得電池尺寸也要相應的減小。移動設備尺寸的減小不光需要越來越小的電池，而且還需要更少的功耗。用戶不可能接受使用不到1天的電池，對便攜式設備的用戶來講，盼望長達幾個月的電池使用壽命都是很正常的。

如今，許多功能強大的處理器出現在市場中，它們能應對符合用戶口味的許多新應用。可不幸的是，這些處理器比從前的產品能耗更大。形象地描述了手機和其他移動設備的電池能量密度與系統總體性能之間發展的差距。

用戶需要豐富的功能，比如多媒體、信息的大量存儲、隨時可用的無線連接或者語音識別系統，充分利用有效的電池能量去盡可能地滿足用戶需求，這非常重要。能量節省以及能量管理，對便攜式設備的元器件來講，就意味著低功耗。因而需要一個復雜高效的電源管理以延長移動設備的電池使用壽命，從而提高移動設備的可用性及功能性。

功耗就是電能被消耗的速率。對于固定的電池容量，功耗直接決定電池的供電時間。面臨的挑戰是能否盡可能充分利用每一點能量，也就是說，電能使用效率是解決電源危機的關鍵方法。高耗電量的高性能，并不意味著能量效率低。低功耗低性能也不意味著電能效率高。個人便攜式設備的功耗并不只被單一的元器件、硬件或者軟件所決定。許多研究都是針對使攜式設備的功耗做的。而這些研究的主要結論就是，沒有單一的元器件或者應用主宰著便攜式設備的功耗。也就是說，所有元器件的功耗都會造成電池電量的損耗。

還有一點很不幸，就是電池技術的發展速度跟不上手持電子設備電能的需求： 因此，電源管理，曾經只是作為一種類似功能的需求，現在卻已經變成極其重要的設計需要和便攜式設備未來一段時間內最大的挑戰之一。