第57章 低功耗电路新突破
重回1990：我的科技强国路 作者:佚名
第57章 低功耗电路新突破
陈醒那句“超长续航是生命线”的命令，像一道紧箍咒，套在了“青石”项目组和整个软体团队的头上。
实验室里的气氛，从攻克基带功能时的兴奋，骤然转变为一种近乎苛刻的、对每一微安电流的执著。
郑建国和李跃带著团队，开始了对“青石”基带模组和赵静团队精简后的os，进行了一场彻头彻尾的“功耗审计”。
示波器、电流探头、功率分析仪成了他们最亲密的伙伴，屏幕上跳动的不再是复杂的信號波形，而是代表著电能流逝的、细微到令人心悸的电流曲线。
情况不容乐观。
“待机状態下，仅仅是因为基带晶片內部几个非核心时钟模块没有完全关闭，静態电流就比理论值高了近一倍！”
李跃指著一份测试报告，眉头紧锁，
“还有os底层，为了保持实时响应，有几个任务调度线程始终处於活跃等待状態，这在后台默默消耗著可观的能量。”
赵静那边也面临著艰难抉择。砍掉炫酷的动画和冗余的后台服务相对容易，但要保证系统稳定流畅，一些必要的进程无法彻底休眠。
“就像让一个人保持站著睡觉的姿势，看似没动，但肌肉始终在用力，终究比躺下要累。”
她用一个形象的比喻道出了困境。
几天下来，虽然通过“砍大块”优化了一些明显的高功耗点，但距离陈醒提出的“待机200小时”这个堪称变態的目標，依然遥不可及。
团队瀰漫著一股焦躁和无力感，仿佛陷入了一片粘稠的泥沼，每一次微小的进步都需要耗费巨大的精力，却看不到突破性的希望。
就在这时，被陈醒紧急邀请加入功耗攻坚组的林薇，从深城风尘僕僕地赶到了北京。
她没有直接去实验室，而是先钻进了公司的资料室，调阅了所有关於“青石”方案原始设计、fpga原型测试数据以及当前功耗审计的详细报告，埋头研究了整整一个下午。
傍晚，当郑建国和李跃带著一身的疲惫和沮丧，在实验室角落討论著一个棘手的时钟树优化问题时，林薇抱著一叠厚厚的列印资料走了过来。
“郑工，李博士，我看了所有的数据，”
林薇的声音依旧平静，但眼神中闪烁著分析后的光芒，
“我们之前的优化思路，可能陷入了一个误区。”
“误区？”
郑建国抬起头，布满血丝的眼睛里带著疑惑。
“我们一直在做『减法』，”
林薇將一份图纸铺在桌上，那是“青石”数字基带部分的详细架构图，
“关闭不必要的模块，简化算法，降低频率……这没错，但这只是被动防御。我们有没有可能，从架构层面，做一些『乘法』，实现主动的、更智能的能耗管理？”
她用手指点向架构图中负责协调各个功能模块工作的中央控制单元和时钟分布网络。
“问题的根源，可能在这里。我们现在的架构，可以比作一个老式的大礼堂，只有一个总闸和一套照明系统。哪怕只有一个人在角落里看书，也需要打开整个礼堂的灯，因为开关只有这一个。这就是我们目前功耗居高不下的深层原因，时钟同步和电源域划分过於粗放。”
这个比喻让郑建国和李跃浑身一震！他们一直盯著具体的模块和代码，却忽略了最顶层的架构设计。
“你的意思是……”
李跃似乎抓到了什么。
“异步电路设计！”
林薇斩钉截铁地说出了这个在当时还相当前沿的概念，
“或者说，至少是借鑑其思想，对『青石』进行更精细的时钟门控和多电压域、多电源域划分！”
她拿起笔，在图纸上飞快地勾勒起来：
“我们不应该让整个晶片的所有部分都步调一致地工作。比如，负责简讯处理的模块，在用户不通话时，完全可以处於一种近乎『断电』的深度休眠状態，只在检测到简讯到达的特定信號时，才被瞬间『唤醒』；处理语音编码和解码的模块，也只有在通话建立后才需要全速运行，其他时候可以大幅降频甚至关闭时钟。”
“但这需要非常精细的时序控制和状態机设计，一旦协调不好，会导致功能错乱甚至死机！”
郑建国指出了技术风险。
“所以我们需要一个更聪明的『管家』，”
林薇在图纸中央画了一个小方块，
“一个超低功耗的、始终运行的『监控单元』。它只负责监听最关键的几个外部事件（如来电、按键），然后根据预设的策略，像交响乐指挥一样，精准地控制各个功能模块的时钟和电源的开启与关闭。这个『管家』本身的功耗必须极低，低到可以忽略不计。”
她看向李跃：
“李博士，您在欧罗巴时，接触过这方面的研究吗？”
李跃眼中爆发出兴奋的光芒：
“有！我知道！这叫『电源门控』和『动態电压频率调节』！只是这些技术通常用在高端处理器上，在基带晶片，尤其是我们这种简化版方案上应用，国內几乎没人尝试过！这確实是一个全新的思路！”
“不仅仅是基带，”
林薇转向赵静，
“赵工，os层面也需要深度配合。我们需要定义一套更精细的『电源状態』，让应用程式和底层驱动能够明確知道，在什么情况下，可以主动请求进入低功耗模式，而不是像现在这样，由os粗暴地统一管理。”
思路一旦打开，仿佛在密不透风的墙壁上凿开了一个洞，新鲜空气瞬间涌入。
接下来的几天，实验室里仿佛发生了化学反应。沮丧被兴奋取代，无力感被挑战的激情驱散。
郑建国和李跃带领团队，开始对“青石”的fpga代码进行伤筋动骨的大改，引入精细到寄存器级別的时钟门控，尝试划分多个独立的电源域。赵静则重新梳理os的电源管理框架，与硬体团队紧密对接，定义新的休眠和唤醒接口。
林薇则如同一个技术上的“消防员”和“粘合剂”，哪里有关键的技术难点，她就出现在哪里，用她扎实的理论基础和天马行空却又切实可行的“土办法”，解决一个又一个棘手的时序和稳定性问题。
一周后，一个改头换面的“青石”低功耗版本fpga代码，被烧录进了测试板。
实验室里鸦雀无声，所有人都屏住呼吸，看著连接在测试板上的高精度电流表。
当系统完成启动，进入待机状態的瞬间，电流表的读数猛地跌落，然后稳定在一个令人难以置信的低数值上！
“成了！静態电流比优化前降低了65%！”
一个年轻的工程师忍不住惊呼出来！
郑建国重重地一拳锤在桌子上，不是因为愤怒，而是因为极度的激动和释放。
李跃摘下眼镜，使劲揉了揉眼睛，仿佛不敢相信屏幕上的数据。赵静长长地舒了一口气，脸上露出了久违的、轻鬆的笑容。
林薇站在人群后方，看著那代表著突破的电流读数，嘴角微微上扬，但眼神依旧冷静。她知道，这只是一个阶段性的胜利。
消息第一时间传到了陈醒那里。他立刻赶到实验室，亲眼確认了那堪称奇蹟的功耗数据后，用力地拍了拍郑建国和林薇的肩膀。
“干得漂亮！这才是我们『未来科技』该有的技术攻坚能力！”
陈醒毫不吝嗇自己的讚赏，
“这意味著，我们朝著『待机200小时』的目標，迈出了最坚实、最关键的一步！”
然而，兴奋之余，陈醒的头脑依然清醒。他对围拢过来的核心团队成员说：
“低功耗的突破，解决了我们產品的『內在』生命线。但张伟提到的『抗摔』，是『外在』的生命线。而且，所有的技术优势，最终都需要接受市场的检验。”
他看向张伟和刘强：
“你们那边的调研和测试方案设计，进行得怎么样了？我们需要更具体的用户洞察，来指导我们最后的硬体定型。我们的手机，不能是实验室里闭门造车的產物，它必须能禁得起用户实际使用中的种种『虐待』。”
张伟立刻回应：
“我正准备匯报！我和刘工这边，已经有了一些非常有意思的发现……”
第57章 低功耗电路新突破
陈醒那句“超长续航是生命线”的命令，像一道紧箍咒，套在了“青石”项目组和整个软体团队的头上。
实验室里的气氛，从攻克基带功能时的兴奋，骤然转变为一种近乎苛刻的、对每一微安电流的执著。
郑建国和李跃带著团队，开始了对“青石”基带模组和赵静团队精简后的os，进行了一场彻头彻尾的“功耗审计”。
示波器、电流探头、功率分析仪成了他们最亲密的伙伴，屏幕上跳动的不再是复杂的信號波形，而是代表著电能流逝的、细微到令人心悸的电流曲线。
情况不容乐观。
“待机状態下，仅仅是因为基带晶片內部几个非核心时钟模块没有完全关闭，静態电流就比理论值高了近一倍！”
李跃指著一份测试报告，眉头紧锁，
“还有os底层，为了保持实时响应，有几个任务调度线程始终处於活跃等待状態，这在后台默默消耗著可观的能量。”
赵静那边也面临著艰难抉择。砍掉炫酷的动画和冗余的后台服务相对容易，但要保证系统稳定流畅，一些必要的进程无法彻底休眠。
“就像让一个人保持站著睡觉的姿势，看似没动，但肌肉始终在用力，终究比躺下要累。”
她用一个形象的比喻道出了困境。
几天下来，虽然通过“砍大块”优化了一些明显的高功耗点，但距离陈醒提出的“待机200小时”这个堪称变態的目標，依然遥不可及。
团队瀰漫著一股焦躁和无力感，仿佛陷入了一片粘稠的泥沼，每一次微小的进步都需要耗费巨大的精力，却看不到突破性的希望。
就在这时，被陈醒紧急邀请加入功耗攻坚组的林薇，从深城风尘僕僕地赶到了北京。
她没有直接去实验室，而是先钻进了公司的资料室，调阅了所有关於“青石”方案原始设计、fpga原型测试数据以及当前功耗审计的详细报告，埋头研究了整整一个下午。
傍晚，当郑建国和李跃带著一身的疲惫和沮丧，在实验室角落討论著一个棘手的时钟树优化问题时，林薇抱著一叠厚厚的列印资料走了过来。
“郑工，李博士，我看了所有的数据，”
林薇的声音依旧平静，但眼神中闪烁著分析后的光芒，
“我们之前的优化思路，可能陷入了一个误区。”
“误区？”
郑建国抬起头，布满血丝的眼睛里带著疑惑。
“我们一直在做『减法』，”
林薇將一份图纸铺在桌上，那是“青石”数字基带部分的详细架构图，
“关闭不必要的模块，简化算法，降低频率……这没错，但这只是被动防御。我们有没有可能，从架构层面，做一些『乘法』，实现主动的、更智能的能耗管理？”
她用手指点向架构图中负责协调各个功能模块工作的中央控制单元和时钟分布网络。
“问题的根源，可能在这里。我们现在的架构，可以比作一个老式的大礼堂，只有一个总闸和一套照明系统。哪怕只有一个人在角落里看书，也需要打开整个礼堂的灯，因为开关只有这一个。这就是我们目前功耗居高不下的深层原因，时钟同步和电源域划分过於粗放。”
这个比喻让郑建国和李跃浑身一震！他们一直盯著具体的模块和代码，却忽略了最顶层的架构设计。
“你的意思是……”
李跃似乎抓到了什么。
“异步电路设计！”
林薇斩钉截铁地说出了这个在当时还相当前沿的概念，
“或者说，至少是借鑑其思想，对『青石』进行更精细的时钟门控和多电压域、多电源域划分！”
她拿起笔，在图纸上飞快地勾勒起来：
“我们不应该让整个晶片的所有部分都步调一致地工作。比如，负责简讯处理的模块，在用户不通话时，完全可以处於一种近乎『断电』的深度休眠状態，只在检测到简讯到达的特定信號时，才被瞬间『唤醒』；处理语音编码和解码的模块，也只有在通话建立后才需要全速运行，其他时候可以大幅降频甚至关闭时钟。”
“但这需要非常精细的时序控制和状態机设计，一旦协调不好，会导致功能错乱甚至死机！”
郑建国指出了技术风险。
“所以我们需要一个更聪明的『管家』，”
林薇在图纸中央画了一个小方块，
“一个超低功耗的、始终运行的『监控单元』。它只负责监听最关键的几个外部事件（如来电、按键），然后根据预设的策略，像交响乐指挥一样，精准地控制各个功能模块的时钟和电源的开启与关闭。这个『管家』本身的功耗必须极低，低到可以忽略不计。”
她看向李跃：
“李博士，您在欧罗巴时，接触过这方面的研究吗？”
李跃眼中爆发出兴奋的光芒：
“有！我知道！这叫『电源门控』和『动態电压频率调节』！只是这些技术通常用在高端处理器上，在基带晶片，尤其是我们这种简化版方案上应用，国內几乎没人尝试过！这確实是一个全新的思路！”
“不仅仅是基带，”
林薇转向赵静，
“赵工，os层面也需要深度配合。我们需要定义一套更精细的『电源状態』，让应用程式和底层驱动能够明確知道，在什么情况下，可以主动请求进入低功耗模式，而不是像现在这样，由os粗暴地统一管理。”
思路一旦打开，仿佛在密不透风的墙壁上凿开了一个洞，新鲜空气瞬间涌入。
接下来的几天，实验室里仿佛发生了化学反应。沮丧被兴奋取代，无力感被挑战的激情驱散。
郑建国和李跃带领团队，开始对“青石”的fpga代码进行伤筋动骨的大改，引入精细到寄存器级別的时钟门控，尝试划分多个独立的电源域。赵静则重新梳理os的电源管理框架，与硬体团队紧密对接，定义新的休眠和唤醒接口。
林薇则如同一个技术上的“消防员”和“粘合剂”，哪里有关键的技术难点，她就出现在哪里，用她扎实的理论基础和天马行空却又切实可行的“土办法”，解决一个又一个棘手的时序和稳定性问题。
一周后，一个改头换面的“青石”低功耗版本fpga代码，被烧录进了测试板。
实验室里鸦雀无声，所有人都屏住呼吸，看著连接在测试板上的高精度电流表。
当系统完成启动，进入待机状態的瞬间，电流表的读数猛地跌落，然后稳定在一个令人难以置信的低数值上！
“成了！静態电流比优化前降低了65%！”
一个年轻的工程师忍不住惊呼出来！
郑建国重重地一拳锤在桌子上，不是因为愤怒，而是因为极度的激动和释放。
李跃摘下眼镜，使劲揉了揉眼睛，仿佛不敢相信屏幕上的数据。赵静长长地舒了一口气，脸上露出了久违的、轻鬆的笑容。
林薇站在人群后方，看著那代表著突破的电流读数，嘴角微微上扬，但眼神依旧冷静。她知道，这只是一个阶段性的胜利。
消息第一时间传到了陈醒那里。他立刻赶到实验室，亲眼確认了那堪称奇蹟的功耗数据后，用力地拍了拍郑建国和林薇的肩膀。
“干得漂亮！这才是我们『未来科技』该有的技术攻坚能力！”
陈醒毫不吝嗇自己的讚赏，
“这意味著，我们朝著『待机200小时』的目標，迈出了最坚实、最关键的一步！”
然而，兴奋之余，陈醒的头脑依然清醒。他对围拢过来的核心团队成员说：
“低功耗的突破，解决了我们產品的『內在』生命线。但张伟提到的『抗摔』，是『外在』的生命线。而且，所有的技术优势，最终都需要接受市场的检验。”
他看向张伟和刘强：
“你们那边的调研和测试方案设计，进行得怎么样了？我们需要更具体的用户洞察，来指导我们最后的硬体定型。我们的手机，不能是实验室里闭门造车的產物，它必须能禁得起用户实际使用中的种种『虐待』。”
张伟立刻回应：
“我正准备匯报！我和刘工这边，已经有了一些非常有意思的发现……”