采用MIPI的节能设计

充分利用可用的电池技术仍然是移动设计公司面临的挑战。当手机仅用于语音时，电池可以使用几天，而具有高分辨率屏幕，相机，强大处理器，千兆字节内存和运行耗电软件的智能手机则不到一天。消费者不断要求其移动电子产品提供更多特性和功能，并且随着更多功能融合到单个设备中，SoC 设计要跟上爆炸式增长的带宽、高级集成功能和低功耗限制变得极具挑战性。

MIPI联盟一直引领着设计具有低功率和超低功耗特性的高能效接口的努力，这是其规范的基石。所有MIPI规范的主要关注点之一是降低功耗并使接口节能。本博客回顾了 M-PHY 和 D-PHY 规范的节能功能。

MIPI M-PHY

MIPI M-PHY [1] 是一种串行接口技术，具有高带宽功能，用于需要低引脚数和苛刻电源效率的移动应用。MIPI M-PHY 规范具有以下方面的能源效率：

突发模式操作可提高电源效率。

具有不同位信号和时钟方案的多种传输模式，适用于不同的带宽范围，可在较大的数据速率范围内实现更高的电源效率。

多种省电模式，其中功耗与恢复时间进行权衡。MIPI M-PHY 规范的核心是其有限状态机，它定义了以下五个节能状态

失速： HS模式下的省电状态。此状态允许所有激活状态中功耗最低。

睡眠：LS模式的省电状态。此状态允许所有激活状态中功耗最低。

HIBERN8：此功能可实现超低功耗，同时保持配置设置。在此状态下，M-RX 被视为处于静噪状态。

禁用：这是通电状态，而模块操作由复位信号禁用。禁用时，M-TX 应为高阻抗，M-RX 应将线路保持在 DIF-Z。

MIPI D-PHY

MIPI D-PHY 是一种灵活、低成本、高速的串行接口解决方案，用于移动设备内部组件之间的通信互连。传统上，这些接口是低比特率的CMOS并行总线，由于EMI原因，边沿较慢。MIPI D-PHY 解决方案可显著扩展接口带宽，适用于更高级的应用。MIPI D-PHY解决方案能够以极低的功耗实现。

操作模式：控制、高速和逃生
在正常运行期间，数据通道将处于控制或高速模式。高速数据传输以突发方式进行。

逃逸模式：转义模式是使用低功耗状态的数据通道的特殊操作模式。它应在正向方向上得到支撑，在反向方向上是可选的。

低功耗数据传输： 使用低频TLPX时钟（10ns）以低速（高达50Mbps）进行数据传输。在相机和显示器应用中，在消隐期间利用LPDT来降低功耗。控制和状态信息在低功率模块（利用低频信号）的帮助下发送（在相机/显示设备和应用处理器之间）。

超低功耗状态： 当通道进入超低功耗状态（ULPS）系统进入休眠状态并且没有数据传输时。在这种状态下几乎不消耗任何功率。

时钟通道超低功耗状态： 当时钟通道进入超低功耗状态时，时钟转换停止（“00”在通道上驱动），几乎不消耗功率。

低功耗数据传输[2]

相机串行接口、显示串行接口、UniPro 和低延迟接口等协议利用这些及其自身功能来帮助创建节能设计。我们将在即将发布的博客中介绍其中一些协议。

审核编辑：郭婷