芯耀
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市面上的個(gè)人電腦已經(jīng)越來(lái)越趨于輕薄化，二合一變形本、超極本和平板電腦越來(lái)越多進(jìn)入用戶的視野，筆記本變得輕薄固然給用戶帶來(lái)了很多便利，如攜帶方便，占地小等優(yōu)勢(shì)，但是不能因?yàn)槌叽缈s小而縮短續(xù)航時(shí)間，因此這對(duì)電源管理提出更大的挑戰(zhàn)。怎樣在筆記本尺寸不斷縮小的情況下保證電池續(xù)航增長(zhǎng)？這是一個(gè)令很多電源廠商十分頭疼的問(wèn)題，因?yàn)楣P記本尺寸縮小也意味著電池尺寸的縮小，電池尺寸縮小續(xù)航自然就會(huì)變短，兩者很難兼得。針對(duì)這種需求，Intersil推出了最新節(jié)電解決方案：ISL95852高度集成電源管理IC（PMIC）和ISL95521電池充電器。
Intersil市場(chǎng)營(yíng)銷與應(yīng)用總監(jiān)魏佳介紹，“這兩款器件均滿足英特爾的IMVP8規(guī)范，可支持其最新“Skylake”第6代英特爾酷睿處理器。ISL95852和ISL95521利用Intersil擁有專利的R3?調(diào)制技術(shù)，可提供一流的輕負(fù)載效率、優(yōu)異的調(diào)節(jié)精度和快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而幫助改善系統(tǒng)電源管理，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。”
ISL95852：高度集成，電源模塊尺寸減半
如果想增加續(xù)航加大電池容量最簡(jiǎn)單，這在用戶體驗(yàn)不打折扣的前提下增加續(xù)航是首選，但是針對(duì)輕薄筆記本這種方法很難行得通，英特爾作為筆記本芯片廠家也在不斷更新自身技術(shù)，從節(jié)電方面下足了功夫，以前CPU有兩種模式，高功耗模式和低功耗模式，從VR12.5/6版本推出了PS4模式，即完全把CPU徹底給關(guān)掉的模式。這是一個(gè)革命性的方式，它為了能夠盡量讓CPU睡在那里不耗電，但是同時(shí)提出要實(shí)現(xiàn)瞬間喚醒、聯(lián)網(wǎng)待機(jī)，就是像iPad那樣按一下按鈕就可以喚醒機(jī)器。
IMVP8延續(xù)了VR12.5/6這一特點(diǎn)，但是它把一路電源分成三路，分別是IA、GT（顯卡），SA（system agent）。這三路全部是通過(guò)一個(gè)控制器來(lái)進(jìn)行管理，而這三路電源分別在干不同的事情。CPU會(huì)通過(guò)它的串行協(xié)議分配任務(wù)，之后再給CPU回饋，這樣流程就變得很復(fù)雜。另外，外部尺寸也因此變得難以控制，因?yàn)殡娫从梢宦纷內(nèi)罚?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%85%83%E5%99%A8%E4%BB%B6/">元器件多出很多。魏佳強(qiáng)調(diào)，“Intersil的辦法就是把它全部集成起來(lái)，ISL95852就是針對(duì)IMVP8平臺(tái)設(shè)計(jì)的業(yè)內(nèi)集成度最高的Vcore PMIC。其4mm x 4mm尺寸和高開(kāi)關(guān)頻率有助于使用小尺寸外部電感和電容，可比分立解決方案縮小50%的電路板空間。”
HPB和NVDC，那種構(gòu)架更好？
HPB和NVDC構(gòu)架比較
目前電池充電器的構(gòu)架有兩種，分別是HPB和NVDC 。那么，兩者的區(qū)別是什么？魏佳指出，“HPB整個(gè)系統(tǒng)電壓是接在電源適配器或者接電池上。筆記本電腦的適配器幾乎全都是20伏的，而電池電壓卻是各種各樣的，如果是兩節(jié)電池串聯(lián)，電池電壓范圍是5.5伏到8.4伏，所以這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)不同的電壓進(jìn)行交替，一會(huì)是20伏，一會(huì)是電池電壓，系統(tǒng)的電壓變化空間會(huì)很大。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，后接的線路全部都是按照適配器電壓來(lái)進(jìn)行設(shè)置，即最低能夠耐20伏。與之相對(duì)應(yīng)的NVDC架構(gòu)，實(shí)際上就是掛在電池上，后面系統(tǒng)遇到的都是電池電壓，如果是兩節(jié)電池串聯(lián)，就是從5.5伏到8.4伏，這個(gè)電壓相對(duì)比較低，這對(duì)于后一級(jí)電路的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)有很大的優(yōu)勢(shì)，用戶可以使用更高度集成的做法，也可以使用更低耐壓的器件來(lái)提高系統(tǒng)效率。”
分析看來(lái)NVDC架構(gòu)更具有優(yōu)勢(shì)，用戶都選擇NVDC架構(gòu)豈不是更好？魏佳指出，“如上圖，右邊的HPB架構(gòu)有一個(gè)開(kāi)關(guān)的buck電路，它可以既給電池充電又給系統(tǒng)供電，因此這個(gè)電池充電器做起來(lái)比較復(fù)雜，因此很多人更青睞于左邊NVDC架構(gòu)，它是從適配器供電的，所有的電流都可以直接從適配器到系統(tǒng)端。但是這兩個(gè)系統(tǒng)的本質(zhì)不一樣，用戶完全去做優(yōu)化的時(shí)候是不同的。在這樣的情況下，所有做電池充電的廠家通常都能提供兩大類產(chǎn)品。這兩類還完全不一樣，工作模式也不完全一樣，這對(duì)客戶來(lái)說(shuō)就很困擾，我究竟應(yīng)該用哪一種，有時(shí)候就像賭博一樣?！?/p>
“為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了ISL95521，即HPB和NVDC組合式電池充電器。從上圖比較可以得出，ISL95521在電路上根本就沒(méi)有什么變化，只是外面的電路接法稍微有所不同，僅有的不同就是這個(gè)紅顏色和藍(lán)顏色這些接法，對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，甚至可以在PCB板上同時(shí)把這兩種架構(gòu)都設(shè)計(jì)進(jìn)去。最后真正造線路，在實(shí)現(xiàn)打板的時(shí)候，再?zèng)Q定使用哪一種架構(gòu)。同時(shí)我們這一顆芯片可以編程控制，在PROG引腳有一個(gè)電阻，它最低的電阻值就可以控制工作模式。這樣一來(lái)，用戶就可以分別嘗試兩種架構(gòu)，哪種結(jié)果更好就使用哪一種架構(gòu)，這樣也可以解決大家爭(zhēng)論了十幾年而解決不了的問(wèn)題?！蔽杭蜒a(bǔ)充。
ISL95521集成兩種方案：1+1≠2，加量不加價(jià)
提到集成，用戶除了對(duì)更多功能的滿足之外還會(huì)對(duì)尺寸和成本有所關(guān)注，尤其是作為電源模塊，在這個(gè)強(qiáng)調(diào)小尺寸、低成本的市場(chǎng)需求下更是用戶關(guān)注的重點(diǎn)。筆者的疑問(wèn)是，ISL95521集成兩種方案以后尺寸會(huì)加倍嗎？成本會(huì)加大嗎？，魏佳介紹，“這兩個(gè)架構(gòu)有很多相似的地方，在做合并的時(shí)候，里面的芯片的尺寸會(huì)稍微大一些，但是因?yàn)橛泻芏喙灿玫碾娐?，所以從外面看，引腳數(shù)并沒(méi)有增加，只是外圍電路的接法不同，因此用戶看不到任何尺寸的增加。對(duì)于Intersil來(lái)說(shuō)，成本會(huì)有增加，因?yàn)檫@兩個(gè)構(gòu)架粘在一起，1+1固然不等于2，但也一定是大于1的，但這屬于“加量不加價(jià)”。因?yàn)榭蛻舨惶敢飧冻龈嗟某杀?，所以我們只能從自己的設(shè)計(jì)方面精打細(xì)算，盡量控制成本。在同樣的成本的前提下，客戶就更愿意使用比較先進(jìn)的產(chǎn)品。同時(shí)我們也在提高工藝制程，因此現(xiàn)在的硅片尺寸比前一代的單一功能的產(chǎn)品還要小。”
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