功率與能量的異同

雖然某些場合下功率和能量兩個詞匯經常可替換使用，但是弄明白這兩個概念的區別非常重要。功率和能量可以根據移動設備做功而說明。

功率=功/時間(單位：W)

能量=功率*時間(單位：J)

功率是單位時間內移動設備所消耗的能量。對比而言，能量是指功率與時間的乘積。既然一個電池存儲了給定的能量，那么能量管理的目標就是把每項任務對能量的需求降至最低。在某些情況下，縮減了功率也成是縮減了能量。然而，并不是事事如此。某些任務，需要很小的能量，但卻是在高速高功率的情況下完成的，這主要是因為它們的持續時間非常短。相反，某些任務在低功耗低速運行，但持續時間卻很長，結果反而需要更多的能量。

是否降低能量和功率取決于應用本身，對于持續恒定耗電的應用，比如播放音頻或者視頻，可以組成一個重要的應用類別，這個類別里成員需要的能量可以直接均衡地按平均功耗計算。這個類別也包括待機時的應用狀態，設備運行時無論等待用戶輸入狀態還是保留數據在內存中的應用狀態，還有設備關閉時僅僅時鐘運行的應用狀態。對于這種類別的任務，縮減功率就會節省能量。因此當談論到節能時，我們需要區別功率降低和能量降低的同。能量是某一時間內功率的總和。 減小功率并不意味著降低能量損耗。舉例說明，對于一個給定的應用，當靜態的功率損耗忽略不計時，這個應用只是完成同等數量的循環任務。無論應用在某段時間內是否運行的快，也無論它是否運行在半頻狀態時花了兩倍時間完成，最終所消耗的能量是一樣的。然而， 當系統有比較大的靜態功率損耗，比如偏置電流和晶體管泄漏，手持設備在緩慢運行(或低功耗運行)時，其能量效率低。這是由于整個運行時間內靜態都要消耗能量造成的。

優化系統的目的是提高能源使用效率。功率可以分成兩種類型：靜態功率和動態功率。靜態功率來源于直流元件，比如電源參考電路、模擬設計和產品中無法預測的漏洞。動態功率則來源于電路開關的工作。

能量，另一方面講，是一段時間內功率的積分：

縮減功率并不能降低能量消耗。一個例子就是系統有高的靜態功率而運行頻率減半。功率減了，但由于需要更長的時間來完成任務，或者說，半頻操作，時間會加倍甚至更長。這樣完成這個任務反而增加了消耗的能量(如圖)

功率損耗的要素

CMOS集成電路功率損耗可以抽象轉換成動態功率(開關電路和短路)加靜態功率。動態和靜態功率服從下面的等式。

基于手機功耗的能量節省難點挑戰及損耗要素分析

動態和靜態功耗的要素：

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