Methoden und Werkzeuge helfen dem Entwickler Optimieren des Stromverbrauchs in DSP-Entwürfen

Bei Systemen, die auf digitalen Signalprozessoren (DSPs) basieren, ist die Optimierung des Stromverbrauchs oft ein schwer zu erreichendes Entwurfsziel. Moderne DSP-basierte Geräte vereinen häufig...

Methoden und Werkzeuge helfen dem Entwickler

Bei Systemen, die auf digitalen Signalprozessoren (DSPs) basieren, ist die Optimierung des Stromverbrauchs oft ein schwer zu erreichendes Entwurfsziel. Moderne DSP-basierte Geräte vereinen häufig mehrere, früher eigenständige Applikationen, die zudem mehrere Betriebsarten aufweisen können. Die Ausarbeitung eines Energieprofils für DSPs oder gar für ein gesamtes komplexes DSP-basiertes Gerät ist äußerst schwierig. Um den Stromverbrauch zu optimieren, benötigen Entwickler nicht nur die besten verfügbaren Informationen, sondern auch die richtigen Verfahren und Werkzeuge.

Glücklicherweise haben die Entwicklungs- und Fertigungsprozesse für DSP-Bausteine in den letzten Jahren fortschrittlichere Methoden zur Reduzierung des Stromverbrauchs hervorgebracht. Die im DSP-Chip integrierten Verfahren zur Reduzierung der Stromaufnahme bieten eine detailliertere Kontrolle, mehr Energiesparmodi und umfassendere Informationen zum Stromverbrauch des Prozessors als jemals zuvor. Neuere DSP-Entwicklungswerkzeuge geben Entwicklern einen besseren Einblick in die Art des Stromverbrauchs ihrer Systeme und stellen Verfahren bereit, mit denen sich der Energieverbrauch über die Onchip-Hardware reduzieren lässt.

Einen Beitrag hierzu leisten auch DSP-Betriebssysteme mit ihren Power-Management-Funktionen. Sie bieten dem Entwickler eine bessere Kontrolle über die Energiesparverfahren und die Koordination des Betriebes im energiesparenden Modus sowie die zeitliche Abstimmung der zahlreichen Onchip-Funktionen. Durch diese integrierten Funktionen und Tools in Verbindung mit einer gut durchdachten Gerätekonzeption ist eine erhebliche Senkung des Stromverbrauchs von DSP-Systemen erreichbar.

Ein Beispiel eines Entwicklungssystems, das Hardware, Software und Tools für eine energieverbrauchsgünstige DSP-Schaltung zusammenführt, ist das C55x Power Optimization DSP Starter Kit (DSK) von Texas Instruments. Die DSK-Hardware enthält ein Spectrum-Digital-Evaluierungsmodul (EVM) auf der Basis eines energieeffizienten DSP vom Typ TMS320C 5509A. Das EVM integriert unter anderem eine Onboard-Emulation, einen Stereo-Audio-Codec, USB- und JTAG-Ports sowie Flash- und SDRAM-Speicher. Ein integrierter USB-Anschluss dient zur Energieverbrauchsmessung mit A/D-Umsetzung, vier analogen Kanälen und acht digitalen Kanälen. Er verbindet das EVM mit einer PC-Steckkarte von National Instruments. Auf dem PC laufen, neben der Treiber- und Anwendungs-Software, unter Lab-VIEW die virtuellen Messgeräte zur Energieverbrauchs-Optimierung. Das DSK unterstützt mit seiner integrierten Hardware und seinen Tools die Entwickler bei der Einschätzung des DSP-Stromverbrauchs in verschiedenen Szenarien. Dadurch können sie die günstigste Kombination aus niedriger Stromaufnahme und hoher Rechenleistung für ihre Systeme mit geringerem Zeitaufwand ermitteln.