移动电子设备常日都是内嵌电池供电，设备的利用/待机韶光时候影响着用户体验。而低功耗的芯片设计，能够极大的降落电子设备的系统功耗，是提升设备续航能力的关键。
芯海科技CSCE2010是一款专为主流消费级条记本市场打造的32位高性能EC芯片，具有高扩展性、低功耗和开拓便捷性的产品特点，已通过英特尔PCL（平台器件列表）认证，以其出色的低功耗IO设计，为条记本电脑带来更长的续航韶光。
01
MCU 低功耗设计
芯片的本色是由逻辑门构成的繁芜电路网络。磋商芯片功耗时，我们常日将芯片功耗区分为两种紧张类型：静态功耗和动态功耗。
静态功耗，紧张由 COMS 电路中器件的泄电流所引起。采取前辈的生产工艺技能，能够有效降落静态功耗。
动态功耗，则与芯片器件在事情时的电能花费密切干系。例如当电路中的旗子暗记发生翻转，就会产生短路功耗。同时，驱动元件对负载电容进行充放电时也会产生功耗。这种功耗随着芯片事情状态而变革，因此优化动态功耗须要从电路了设计、事情频率、电压等方面综合考虑。
功耗构成：静态功耗与动态功耗
为了降落上述两种功耗，需利用优化时钟管理、电源管理、设计多种低功耗事情模式，以及通过软件优化来减少不必要的打算和中断，从而达到降落整体功耗的目的。
1. 时钟管理
● 多时钟域，将不同功能模块设置在不同频率的时钟域
● 时钟调节，根据事情负载动态调度时钟频率
● 时钟门控，在空闲时关闭不须要事情模块的的时钟
2. 电源管理
● 多电源域设计，独立掌握不同模块的电源
● 动态电压频率缩放(DVFS)，根据负载动态调度电压和频率
● 降落内核事情电压、IO 输出电压
3. 低功耗模式
● 空闲模式，在CPU空闲时进入低功耗状态
● 就寝模式，在系统大部分单元不事情时切换到极低功耗状态
● 掉电模式，保留最少的电路在运行,实现超低功耗
4. 软件优化
● 避免冗长/无效的打算
● 合理利用中断,避免不必要的中断
● 采取低功耗编码算法
根据根本的物理事理，电路的功率与流经电路的电压和电流的乘积成正比。然而，芯片的动态功耗受多个成分影响，不仅仅局限于电压和电流，其动态功耗的打算公式可简化如下：P=CfNV 。
个中：
● C：代表结点电容
● f ：表示器件事情频率
● N：是在单时钟周期内翻转的器件数目
● V：代表器件的事情电压
因此可见，通过降落芯片内核的事情电压，可以有效降落芯片的功耗。同理，芯片对外 的IO 输出驱动也会产生功耗，因此降落 IO 驱动电流同样能有效降落芯片的整体功耗。
02
CSCE2010的低功耗IO设计
2023年9月， Intel发布了Meteor Lake架构的CPU ，该架构在低功耗设计领域做出了很多改进，个中IO接口已全面升级为1.8V，这一主要改进为降落系统功耗做出了显著贡献。
芯海科技CSCE2010 作为一款高度集成、兼容性能出色的 EC 产品，在设计上展现了其独特的创新。在对外连接的IO方面， 采取了独立电源域设计，使得它在接入不同电压需求的平台时，都能游刃有余地应对。
当与 Meteor Lake 平台1.8V的IO接口相连时，CSCE2010 能够支持1.8V 输入输出（推挽输出），而且无需借助外部上拉电阻，从而大大简化了接口电路，不仅提升了设备的电气性能，还降落了能耗。
更为出色的是，如果须要将CSCE2010 连接到其他利用3.3V IO的CPU平台，它同样可以轻松应对。产品可以灵巧的切换为 3.3V的输入输出（推挽输出）模式，并且也无需外部上拉电阻。从而增强了产品的通用型温柔应性，知足多样化的运用处景需求。
CSCE2010 独特的 IO 电源设计，不仅展现了其精良的灵巧性与兼容性，更在实际运用中为客户带来了显著便利。通过减少硬件设计中的互联线路繁芜性，帮助客户简化了整体设计流程，同时降落了物料清单（BOM ）本钱，从而为客户创造了更多的代价。
目前，该EC产品已经成功导入各种CPU平台项目， 通过实际运用充分验证了其广泛的兼容性。
除此之外，CSCE2010还集成了 I2C、SPI、UART、I3C、TIMER、eSPI 等丰富外设接口。考虑到不同外设事情须要的频率不同，芯片创新地采取多级 PLL 分频设计，以确保在知足各种外设最小频率哀求的同时，最大限度地降落芯片运行功耗。其次，为了更好地知足PC系统在不同利用场景下的低功耗需求，CSCE2010还设计 了Sleep、 DeepSleep 两种低功耗模式，进一步提升效能表现。
芯海科技始终将技能创新视为驱动业务发展的核心力量，致力于构建以EC为核心，横向拓展至PD、HUB、BMS、HapticPad等多元化打算外围产品的PC生态。
未来，芯海科技将持续加强和完善PC系列产品的计策布局。通过PC生态产品的系列化、平台化创新，为环球PC供应链注入更多活力，为客户供应更具竞争力特性的PC产品。
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芯海科技（股票代码：688595）成立于2003年9月，是一家集感知、打算、掌握、连接于一体的全旗子暗记链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、丈量算法以及物联网一站式办理方案的研发设计。产品和方案广泛运用于工业丈量与工业掌握、通信与打算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、聪慧家居、智能仪表、聪慧康健等领域。
公司总部位于深圳，在合肥、西安、上海、成都建立子公司，设立北京办事处，是国家级高新技能企业、累计八次得到国家工信部“中国芯”奖项，得到深圳市科技创新奖及科技进步奖，并被广东省科技厅认定为“广东省物联网芯片开拓与运用工程技能研究中央”，通过汽车电子ISO 26262功能安全管理体系认证，并被评为国家级专精特新“小巨人”企业。
公司是海内少有的拥有仿照旗子暗记链和MCU双平台驱动，且同时拥有物联网整体办理方案的集成电路设计企业之一，年均研发投入超过20%，研发职员占比超70%，核心成员均有10年以上事情履历。
截止2023年底，芯海科技累计拥有专利申请超1000件，已授权专利近450件（含美国专利），拥有专利数量在科创板芯片设计上市公司中名列前茅，同时被认定为国家知识产权上风企业，并荣获第二十四届中国专利精良奖。
