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阅读以下关于嵌入式系统能耗管理设计的描述,在答题纸上回答问题1至问题3。 随着嵌入式系统智能化技术的持续发展,系统的能耗问题已成为亟待解决的难题。某宇航公司研发的一款手持式野外辅助装备,需要较长的巡航时间,由于设计时对功耗问题考虑不周,使得产品出现
阅读以下关于嵌入式系统能耗管理设计的描述,在答题纸上回答问题1至问题3。 随着嵌入式系统智能化技术的持续发展,系统的能耗问题已成为亟待解决的难题。某宇航公司研发的一款手持式野外辅助装备,需要较长的巡航时间,由于设计时对功耗问题考虑不周,使得产品出现
admin
2017-09-13
75
问题
阅读以下关于嵌入式系统能耗管理设计的描述,在答题纸上回答问题1至问题3。
随着嵌入式系统智能化技术的持续发展,系统的能耗问题已成为亟待解决的难题。某宇航公司研发的一款手持式野外辅助装备,需要较长的巡航时间,由于设计时对功耗问题考虑不周,使得产品出现了批次责任事故。公司领导决定抽调王工等5人组建专门的攻关小组,要求在三个月内完成故障归零。王工接到任务后,经反复论证与实验,给公司提交了一份基于软件动态节能的改进方案,得到了领导及专家的好评。
在嵌入式系统中节能技术一般分为静态节能和动态节能两种,请用300字以内文字分别说明什么是静态节能技术和动态节能技术,并列举三种动态节能技术。
选项
答案
静态节能技术主要是利用硬件的能耗特性,将节能方法纳入产品的设计中。此技术能够显著地减少系统局部组件所消耗的能力。 动态节能技术主要在系统运行过程中根据负载的变化来降低能耗,利用底层硬件提供的特征,从系统运行范围内降低系统总体功耗,从而能够节省大量的能量。 动态节能包括3种技术:(1)动态调频调压技术;(2)动态电源管理技术;(3)任务调度技术。
解析
本问题提到的手持式野外辅助装备类似于我们日常的手机产品,其电池的待机时间是手持设备的关键考核指标,节能技术是在设备设计时重点要解决的问题。通常节能技术包含了静态节能和动态节能。
静态节能技术主要是利用硬件的能耗特性,将节能方法纳入产品的设计中。此技术能够显著地减少系统局部组件所消耗的能力。静态节能一般采用两种方法,其一是可以通过设计低功耗硬件来节省能量,然而,硬件电路设计方面可优化的部分已越来越少,且成本大;其二是可以通过使用编译优化技术来生成能量感知的机器代码,这种技术虽然成本小,但是对于降低功耗的潜力不大。
动态节能技术主要在系统运行过程中根据负载的变化来降低能耗,利用底层硬件提供的特征,从系统运行范围内降低系统总体功耗,从而能够节省大量的能量。动态节能通常采用三种技术,其一是动态调频调压技术;其二是动态电源管理技术;其三是任务调度技术。
(1)动态调频调压技术(Dynamic Voltage and Frequency Scaling DVFS)依据处理器的功耗与电路的运行电压之间存在的平方关系,在获取处理器的实时使用情况后,调整电路的运行电压、动态升高或降低运行频率,从而减少能量消耗。
(2)动态电源管理技术(Dynamic Power Management)是在系统运行过程,根据系统的运行情况切换系统各个组件的状态,在满足系统正常服务请求的前提下,使得系统组件处于工作状态的时间最短,从而节省能量。
(3)任务调度技术在保证系统中所用任务满足截止期的情况下,充分利用系统的空间和时间,安排系统中各个任务的运行次序和调度关系,减少任务运行时的抢占次数,减少任务上下文切换次数,从而通过调度来降低系统的运行能耗。
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系统分析师下午案例分析考试题库软考高级分类
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