量身订制的DSP元件设计方案

选择适当架构

调整应用功耗的另一种做法是选择最适当的功能整合度、运算处理单元和记忆体架构。

週边和记忆体的整合

元件和外部零件需要透过电路板互传讯号，有可能是系统功耗的主要来源，因为经由电路板传送讯号需要比晶片功能整合还高的电压，电路板讯号线的寄生电容也会造成功耗。

运算处理单元的调整

以系统单晶片为主的现代元件可以选择不同类型的运算处理单元：

DSP

专门执行讯号和影像处理演算法的处理器，内建多组应用最佳化硬体运算逻辑单元和乘法器，能以极高效率执行标准讯号处理演算法。这类元件具备完整的可程式能力，可以轻松支援未来出现的新标准。

通用处理器

ARM处理器就是例子，其主要用来执行一般性功能，例如图形化使用者界面、网路堆叠（network stack）和整体系统控制。由于它们不必整合DSP功能所需的运算处理单元，所以执行一般性功能时功耗就比较小。

特殊用途硬体协同处理器

只包含特定功能所需的算术单元和控制电路。如果应用功能的定义很明确，又不太可能改变，即可将该功能整合到硬体协同处理器。举例来说，整合了Viterbi和Turbo处理器的DSP，便可专门执行3G基地台标准所要求的前向错误更正（FEC）。

今日的系统单晶片多半会整合前述多种运算处理单元。有些架构会採用多种不同类型的运算处理单元，然后将不同的功能交给最适当的核心执行。DSP可以高效率执行讯号处理，RISC则适合处理系统控制和使用者界面等工作。由于每个运算处理单元都以实际所需的速度执行最擅长的工作，故能将功耗减至最小；相形之下，若只用一个运算处理单元执行所有功能，其时脉频率就必须更高，同时还要包含更多硬体，其中有些部份可能经常处于闲置状态。换言之，这类设计的工作效率必然较低，而在工作效率就等于电源效率的情形下，其功耗必然更高。
记忆体系统的选择

元件若想避免存取外部记忆体，也可将应用所需的记忆体全部整合至晶片内。然而视讯或影像系统之类的应用却需要极为庞大的记忆体，将它们全部整合至晶片所需的成本可能远超过直接在电路板上增加DRAM的费用。这类应用可以利用快取架构来减少外部记忆体的存取次数，进行降低系统总功耗。

就算元件包含全部所需的记忆体，快取也能帮助它们降低功耗。这类元件可以将少量的第一层快取记忆体直接连线到处理器，使其储存主记忆体中最常用的内容。主记忆体则是第二层记忆体，其速度通常较慢，所用的记忆体方块也比第一层快取更省电。由于处理器的多数存取动作都会命中第一层快取记忆体，这些记忆体又採用电容值较小的结构，所以每次存取动作的功耗就变得更低。

封装与功耗

前述所有省电技术都能帮助元件减少产生热量，封装则能透过高效率散热进一步加强它们的效果。传统的风扇、散热空间或
散热片都不适合空间有限的可携式应用，它们的高度或成本也可能超过插入式模组或汽车应用所能接受的范围；相形之下，金属散热盖或散热层虽会增加元件成本，却能提供更高散热效率。有些元件还将散热锡球连接到元件的散热接地面，由它透过电路板来达成更良好的散热效果。

选择适当技术

电池供电型应用

可携式或掌上型应用最重视电池寿命，但可携式应用使用电池的方式却有极大差异。可携式产品有许多不同的操作模式，设计人员必须将这些模式列入考虑才能让电池享有最长寿命。

MP3播放机

由于歌曲下载时间只佔播放少部份的时间，这类产品的电力多半用于歌曲播放。为了将待机功耗减到最少，它们还会在一段时间后自动关机。MP3播放机必须将音乐即时解压缩，避免资料流失造成各种杂音。MP3播放机的效能需求远小于视讯处理或宽频通讯等其它应用，所以最适合使用低功耗DSP。这类元件通常会採用低漏电制程，因为漏电仍是主要功耗来源。它们还能採用频率调整技术，以便根据歌曲所需的解码效能来降低元件的时脉频率。

数位相机

这类产品有多种操作模式，包括：
　　(1)自动关机的待机模式；
　　(2)预视模式（等待拍摄相片）；
　　(3)拍照模式（实际拍摄相片以及处理和压缩影像）；
　　(4)录影模式（部份相机具备此功能）。

数位相机的萤幕有时会开启很长的时间，但DSP真正执行影像压缩的时间却很短。数位相机在预视模式和拍摄模式都必须执行许多即时处理作业，在预视模式必须不断显示最新画面，在拍摄模式则要尽快完成相片的处理和压缩，以便继续拍摄下一张照片，进而将两次拍摄之间的延迟时间缩到最短。这种DSP包含多种不同的运算处理单元：
　　●ARM7核心，负责系统控制功能和使用者界面；
　　●TMS320C54x处理器；
　　●SIMD影像处理引擎（iMX），提供可程式影像处理功能；
　　●可变长度编码和解码（VLC/VLD）协同处理器，负责影像和视讯的压缩与解压缩；
　　●预视引擎，即时显示预视画面以及数位变焦。
　　它还具备很高的功能整合度，可以缩小产品体积和减少系统功耗：
　　●多用途的OSD功能；
　　●彩色液晶萤幕的数位界面；
　　●CompactFlash、SmartMedia、Secure Digital以及Memory Stick记忆卡界面；
　　●多通道10位元数位类比转换器，负责提供NTSC/PAL复合视讯输出；
　　●多通道串列音讯Codec界面（McBSP）；
　　●晶片内建USB 1.1功能控制器。

这类装置可以选定某些很少使用的功能，然后在它们处于闲置状态时切断时脉讯号。举例来说，预视和待机模式可能不需要iMX和VLD/VLC功能方块，相机未连接至个人电脑时则可将USB界面的电源关掉。