Il consumo di potenza del software nei microprocessori per sistemi embedded: una nuova metodologia di stima

Introduzione 4 1 Introduzione La cres cen te d iffus ione d i s is temi portatili quali notebook , t e le fo n i ce llu la ri ed in generale di sistemi integrati caratterizzati dalla presenza di un microprocessore dedicato e di un software applicativo specifico, ha portato p r e p o t e n t e me n t e a l l a r ib a l t a i l p r o b le ma d e l c o n s u mo d ' e n e r g ia v i s t a la limita ta autonomia di questi sistemi. Quindi la riduzione del consumo di potenza è diventato uno dei principali target di progettazione e dev'essere affrontato a tutti i livelli d 'as trazione del p rogetto e non più solo al livello più basso, cioè a livello circuitale o addirittura di dispositivo. E' importante sottolineare, infatti, che il consumo di energia di un sistema a microprocessore dipende dai suoi "stimoli" d'ingresso, cioè dal software; è quindi assolutamente parziale fare un'analisi in potenza prescindendo dall'analisi del programma che il sistema stesso dovrà eseguire. Attualmente il cliente che acquista un microprocessore per realizzare un sistema per un uso specifico, ha come unico elemento per la caratterizzazione in potenza un dato di targa che essendo un valore medio ottenuto considerando il funzionamento in tutte le modalità ed utilizzando tutte le istruzioni, non può essere una valida caratterizzazione del consumo per l'applicazione specifica progettata dal cliente. Per essere più chiari, un processore DSP ha un set di istruzioni caratterizzato da molte istruzioni general purpose e da alcune istruzioni u tili nel p roces s amen to d i s egnali e che no to riamen te inducono un'attività maggiore nel microprocessore e quindi un consumo maggiore. Se per lo stesso microprocessore scrivessimo un'applicazione generica ed una tipica del