最近在找新工作,对某大厂的功耗工程师的职位比较感兴趣。于是整理一下网络上查到的和之前基带工作中与功耗相关的知识。
不同的公司可能会有不同的责任划分,上份工作,硬件部分的功耗是由基带负责。主要接触到的是整机的关机漏电流,待机底电流,其他场景下的电流我们一般不管,有软件来负责。
设计初期
在产品设计研发的初期,基带在功耗方面的考虑主要是和温升工程师对接,分为两种:合理优化摆件和控制电源路径DC阻抗。
优化摆件
大的发热器件之间要有一定的距离。如SOC 充电IC PMU 等芯片上方会导入导热胶,在主芯片的屏蔽罩上也会特散热铜箔来控制温升。
电源路径DC阻抗
主要是充电路径上的直流阻抗,分为Vbus和Vbat。
Vbus
从充电TypeC口到充电IC的Vbus引脚,其中会经过小板PCB走线,磁珠(预防解决RE CE问题),USB FPC,BTB连接器,主板OVP MOS或OVP芯片,主板PCB走线。需要理论计算和实际利用灌电流的方法来确定路径中的阻抗。
Vbat
从充电IC的Vbat引脚输出,PCB走线,到主板BTB连接器,经过电池保护板,一直到电池包的阻抗,都要计算在内。
回板之后
在发板回来之后,首先研发的摸底测试中有包括关机漏电和待机底电流的测试。
关机漏电
关机漏电相对应的是SHIPPING mode漏电(某些情况下,比如机器在出货发给用户之前,会进入shipping mode进一步降低功耗,防止用户拿到手的机器是没电的机器。shipping mode的原理是将vbat连接到vsys的mos关断,使于vsys连接的引脚从根源上避免了漏电。而正常关机时,Vsys依旧是和vbat相连的,所以关机漏电流会比shipping mode时大一些。)
首先机器关机,扣下电池连接器,扣上假电池,用程控电源供电4V左右,电流显示模式改为AUTO或者0.02A档,稍等片刻后,可以在程控电源液晶显示屏上看到大概的漏电流,一般都是在200uA之内。稍讲究一点的话,可以用GPIB接口转USB接到电脑中,利用上位机查看实时的电流曲线。
出现的问题
关机漏电出现过的问题大多数是由于下电时序,或者芯片内部问题引发。如下电时序不对,某些芯片无法进入睡眠模式,依然处于待机状态。某些芯片在I2C下电之后不会默认进入睡眠模式。
定位办法通常有两种:1、拆解漏电流(将外围芯片依次拆下,测量漏电流是否正常,直到定位到漏电芯片。)2、利用万用表或示波器看漏电过大和正常机器的各信号电压差异。
目前遇到的问题主要有PD芯片,一些外部sensor等。如果是涉及到平台芯片的话,需要测试上下电时序,是否如平台规格书描述一致。
待机底电流
待机底电流通常和使用的平台和memory的大小相关。memory容量越大,底电流的值通常也会越大。通常需要打开飞行模式,关闭蓝牙WIFI,关闭屏幕双击唤醒,静置手机,待黑屏后2min,开始计算待机底电流。
出现的问题主要是因为软件方面的优化不及时,一些不必要打开的外设,在待机后依旧会时不时跳出来。除此之外,还发现有假电池本身的漏电问题和测试手法的问题,这些都需要在问题报出之后,依项排查。
在初次面试之后,感觉面试官对我目前的知识经验水平不太满意,手机中的功耗控制并不仅仅是这几个电流的控制。从产品的角度来看,功耗控制是为了让手机使用时间更加长久,让系统更加“高效,低碳,环保”。即在需要的时候做需要的事,在不需要的时候不做事。
从几个角度思考,手机功耗的优化分硬件优化和软件优化。硬件上要做的就是,在各种场景下,满足最大电流的同时,尽可能减少电路中的损耗,增加电路效率。比如利用开关电源代替LDO,用可控的电源轨代替不可控的电源轨。还看到有比较新奇的做法,在屏幕长时间处于单一界面时,如熄屏显示,可以硬件上加一颗rom,由屏幕直接读取内容显示,而无需经过SOC和大的memory内存处理,这样可以节省屏幕刷新和SOC系统不断唤醒的功耗。
上网查询到一些资料,增加了我对手机功耗的认知。
如以下几篇文章:
手机功耗基础介绍_duanyanggang的博客-CSDN博客_手机功耗文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-497424.html
好专业,作为研发人员,确实还是要懂一些软件log定位方法和分析方法。这样的确能减少沟通花费的时间。我也能一解内心”怎么log什么都看得到,怎么log这个问题出现都看不到“的疑惑。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-497424.html
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