Ishning umumiy xususiyatlari Mavzuning dolzarbligi

Ishning umumiy xususiyatlari
Mavzuning dolzarbligi.

Axborot jamiyati va texnologiyalarining rivojlanishi bilan portativ kiyiladigan elektron qurilmalar kundalik hayotga tobora kirib bormoqda. Qurilmalarning ushbu sinfiga mobil aloqa va global navigatsiya qurilmalari, noutbuklar, PDA, multimedia aksessuarlari, sportchilarning sog'lig'i holati uchun simsiz sensorlar va boshqalar kiradi.

Ishlab chiqilayotgan ishlanmalar soni har yili ikki barobarga ko'paymoqda, ular innovatsion yechimlar iste'molchilari ehtiyojlarini qondirishga harakat qilmoqda. Turli texnik yangiliklar tobora ko'proq energiya talab qiladi, bu portativ qurilmalarning batareya hayotiga bevosita ta'sir qiladi. Uzatilayotgan ovoz sifatiga qo'yiladigan yuqori talablar, audio va video signallarni qayta ishlash va uzatish tezligi xotira miqdorini oshirish zaruratiga, shuningdek, protsessorning ishlash chastotasiga olib keldi. Bularning barchasi, albatta, iste'mol qilinadigan energiyadan dalolat beradi va uning darajasi portlovchi elektron jihozlarni yaratishda muhim omillardan biriga aylanadi. Ayniqsa, ba'zi zamonaviy dasturlarda energiya samaradorligi talablari hayotni aniqlovchi bo'lib bormoqda. Cheklangan energiya iste'moli, ayniqsa, radiochasuvlardan foydalanish holatida, tarmoqning elementar modullari o'rtasida yaqinroq, mahalliy o'zaro ta'sir o'rnatish va vazifani bajarish uchun muvofiqlashtirilgan guruh harakatlari strategiyasini amalga oshirishga olib keladi. Boshqacha qilib aytganda, sensor tarmoqlarda, massiv foydalanish uchun elementar modullar juda kichik va juda arzon bo'lishi kerak. Shunday qilib, kelgusi yillar uchun ishlab chiquvchilarning maqsadlaridan biri bir kub millimetr tartibining elementar moduli o'lchamlariga, energiya sarfi miliwattdan kam va bir dollardan kam bo'lmagan narxga erishishdir.
Ushbu qurilmalarning murakkabligining doimiy ravishda o'sishiga va shunga mos ravishda ularni etarli miqdorda energiya bilan ta'minlash zaruriyatining oshishiga moyillik bor. Ixchamlik, ishonchlilik va uzluksiz ishlash davomiyligiga qo'yiladigan zamonaviy talablarni qondirish qurilmaning ta'riflangan sinfining elektron komponentlarining quvvat sarfi darajasiga bog'liq.
Energiya tejamkor akkumulyatorlarni yaratish texnologiyalarining uzluksiz, nisbatan sekin bo'lishiga qaramasdan, shuningdek, boshqa tomondan, murakkab portlovchi qurilmalarning energiyaga bo'lgan ehtiyojining oshishini hisobga olsak, bu qurilmalar doimo uzluksiz ishlashning cheklangan vaqtiga ega bo'ladi, deb hisoblash mumkin. Buni quvvat iste'molini optimallashtirishning turli usullari orqali uzaytirish kerak bo'ladi. Shuningdek, hajmi kamayishi bilan, elektr manbalari (miniatyura batareyalar, kichik maydonli quyosh panellari va boshqalar) ham kamayishi kerak, qaysi, ceteris paribus, ularning qobiliyatini yoki quvvatini kamaytiradi. Bundan tashqari, zaryadlash jarayonlari o'rtasida deyarli har qanday portativ alohida qurilmaning ishlash vaqtini uzaytirish zarurligi, ehtimol, hech qachon yo'q bo'lib ketmaydi, hatto elektr ta'minoti texnologiyalarining muvaffaqiyatli rivojlanishi bilan ham.
Ishlab chiquvchilar raqamli qurilmalarni barcha zamonaviy funktsiyalar bilan ta'minlashdan tashqari, ularni energiya iste'moli bo'yicha etarli darajada testisodiy va keng ko'lamli operatsion va texnologik omillarda ishlaydigan qilib qo'yishlari kerak.
Quvvat sarfini kamaytirish usullari uskunalarning maxsus termik ta'mirlanmasdan ishlashiga imkon beradi, bu esa arzonroq holatlarga va kichikroq o'lchamlarga olib keladi. Yuqori quvvat iste'moli CMOS davrlarining ishonchliligiga ta'sir qilganligi sababli, shunga muvofiq, quvvatning pasayishi ularning xavfsizlik chegarasini (omon qolish qobiliyatini) oshiradi.
Kompyuter tizimlarining barcha funktsional modullarini energiya tejaydigan texnologiyalardan foydalangan holda amalga oshirish yagona chipda yuqori darajada integratsiyalashgan holda funktsional to'liq qurilmalarni yaratish imkonini beradi, bu esa funksional to'yinishni sezilarli darajada oshiradi, yakuniy mahsulotning og'irligi va hajmi parametrlarini kamaytiradi va uning unumdorligini oshiradi.
Bunday sharoitlarda elektr energiyasi iste'moli portlovchi elektron jihozlarni yanada rivojlantirishga to'sqinlik qiluvchi cheklovchi omillardan biriga aylanadi.
Natijada, quvvat sarfi past bo'lgan mikroelektron raqamli qurilmalarni loyihalash usullarini ishlab chiqishning dolzarbligini quyidagi asosiy omillar bilan aniqlash mumkin:
· Ma'lumotlar batareyasi hayotiga erishish uchun yuqori ishonchlilik va talab qilinadigan quvvat sarfi bilan birlashishi kerak bo'lgan turli xil dasturlarning (noutbuklar, navigatsiya, aloqa, raqamli audio va video jihozlari) mavjudligi;
· issiqlik dissipatsiyasi muammosini hal qilish uchun quvvat sarfini kamaytirish zarurati, chunki bu uskunalarning og'irligi va o'lcham ko'rsatkichlarini belgilaydi;
· murakkab funktsional raqamli qurilmalarni samarali sinovdan o'tkazish muammosini hal qilish zarurati, bunda quvvatning dissipatsiyasi sezilarli darajada oshadi.
Hisoblash mikroelektron tizimlarni kam quvvat sarfi bilan loyihalash muammosini faqat loyiha faoliyatida energiya sarfini kamaytirish usullari qo'llanilishi bilan samarali hal qilish mumkin. Faoliyatning har qanday darajasidagi xato boshqalarida barcha muvaffaqiyatli natijalarni negativlashtirishi mumkin. Masalan, CADRE (Mobil telefonlar uchun raqamli signal protsessori) loyihasi arxitektura va dasturiy ta'minot darajasida yaxshi optimallashtirilgan bo'lsa-da, tuman va mantiq darajasida samarasiz ekanligini isbotladi.