量身訂制的DSP元件設計方案

行動電話
　　
標準行動電話有兩種電源模式：
　　(1)等待電話的待機模式；
　　(2)實際撥打電話的通話模式。
　　處于待機模式時，數據機功能（在等待電話時）會以低功耗模式操作，應用功能（數位語音編碼和解碼）的電源則可完全切斷。手機進入通話模式后，數據機功能和應用功能就會在功耗較高的模式下操作。低耗電制程已能滿足這類手機的處理需求，因此許多產品都採用這種制程以節省電力，此時產品凈功耗與每種模式所佔用的時間有關。它們還能使用電壓和頻率調整技術，以便根據操作模式的作業需求來調整元件功耗。先進手機還增加數位相機、MP3和錄影功能，所以其操作模式也變得更多。為了支援這些操作模式，行動電話通常會採用不同類型處理器所組成的異質架構，由DSP和各個操作模式專用的硬體加速器來執行數據機和相機等應用所需的訊號處理功能，再由DSP搭配負責使用者界面和系統控制功能的RISC處理器。如果某個模式不會用到加速器功能，系統也可切斷它們的電壓或時脈，例如待機模式不需要使用者界面時，可將RISC核心的電源關機。
　　
可攜式應用會視需要採取各種省電技術，以便將重要操作模式的功耗減到最低。
基礎設施系統
　　
封包語音（VoIP）或基地臺收發器等設備所用的無線和有線基礎設施雖屬于「插入式」應用，卻仍須在不同的功耗限制下操作。有些系統會在電源供應和系統散熱能力已經固定的機架上，增加新的功能單元或通道容量，這些系統通常必須在室內空調系統故障時繼續正常操作。每個機架的總功耗都不能超過現有電源供應的供電能力，電源供應會將電源提供給機架上的電路板，每張電路板再將電源分配給電路板上的不同元件。隨著半導體元件日益精密，晶片還能提高操作頻率或內建多顆DSP處理器來支援更多通道。另一方面，不斷縮小的電路結構卻讓晶片產生更多功耗，因此透過封裝提高散熱效率也變得更重要。由于這些系統必須非常可靠，所以在分析其電源和散熱需求時，應將所有處理器都在最大負載下工作的情況列入考慮。
　　
為了降低滿負載的操作功耗，這類系統多半會採用在較低電壓下操作的高效能制程，并且搭配對于任何應用都有幫助的多時脈域和時脈閘控技術。這些系統不會利用多電壓域技術降低功耗，因其包含大量而密集的處理器，此時若採用多電壓域技術會造成電路板設計復雜性大幅增加。靜態電壓調整有助于節省功耗，由于功耗會隨著操作電壓的平方而改變，所以這些設計會選擇較低的操作電壓。這些元件還能整合更多核心，以彌補某些核心在較低頻率下操作所不足的效能，例如與其使用四個在1.2V下操作的300MHz核心，還不如使用6個在1.0 V下操作的200MHz核心，因為兩種解決方案的MHz效能（和通道處理能力）都是1200MHz，但后者功耗卻只有前者的（1.0V/1.2V）2，大約是69％。這些元件的晶片面積大都用于內建記憶體，其中又以資料記憶體為主。由于在特定的通道處理密度下，每顆晶片所需的資料記憶體也是定值，而且其中多數記憶體又會直接分配給各個核心使用，所以增加核心并不會造成晶片總面積等比例增加，所帶來的低功耗優點則足以彌補額外增加的成本。

功耗最佳化必須符合應用需求
　　
不同的DSP應用設備需要不同的策略來滿足其需求，例如基礎設施系統希望降低最大負載條件下的功耗，可攜式應用則希望將電池的電力消耗減至最少，它們的需求顯然就有極大差異。事實上，就算同類型的應用都可能有著極為不同的要求，例如不同的可攜式應用必須採取不同的電源最佳化技術來滿足各自的操作需求。半導體廠商想要服務各種市場，就必須掌握多種制程、設計和架構技術，才能針對目標應用提供最合適的元件。