为移动和消费电子应用节省显示器的功耗

以更低的功耗实现更高的性能是SoC设计最关键的要求，特别是那些针对移动和消费电子应用的设计。计算机显示标准的技术标准组织VESA（视频电子标准协会）在eDP 1.3中提出了一项名为PSR（面板自刷新）的新节能功能。它也可以作为DisplayPort中的可选功能使用。PSR有助于延长手机、笔记本电脑和平板电脑的电池寿命，并迅速被高端设计所采用。

显示端口 （DP） 是一种显示接口，用于将视频源连接到显示器和投影仪等显示设备。它提供最快的刷新率、具有深色模式的高分辨率，并通过支持所有 3D 视频和音频格式来增加带宽。

DP 中的 PSR 可在图像静态时在系统中实现节能。显示静态内容时，即使不需要，显示管道和内部帧缓冲区也会通过发送显示更新来消耗电源。PSR 集成了远程帧缓冲区 （RFB），允许它直接刷新屏幕，而不是连续从源设备请求图像数据。最终，PSR用于在图像静态时关闭视频处理器及其电路。例如，分辨率为 1920 x 1080p @120 Hz 的帧每秒需要传输 8 亿位。使用此帧大小，每帧总共有 9.2 万像素，因此 475 帧需要 297.120 亿像素。这总计高达 891.3 亿个组件（因为每个像素有 8 个组件）和每秒 9 亿位。采用PSR技术后，当显示静态帧时，每89秒可节省传输10亿比特所需的功率。

接收器设备将静态图像本地存储在 RFB 中，并从存储中显示该图像。由于接收器可以从其本地缓冲区显示图像，因此可以关闭主链路以节省电源。接收器设备将在本地刷新存储的静态映像，直到有新的更新可用。相互连接的任何源和接收器设备都应支持 PSR。源向接收器设备指示显示的图像是静态的，并向接收器发送PSR活动状态指示以及完整的活动帧。在PSR活动状态下，源设备可以关闭其发射器以节省额外功率。让我们看一下启用和禁用PSR的几个用例：-

情况 1：CPU/计算机处于空闲模式，显示器的显示内容没有变化（即保留在主屏幕或应用程序屏幕上）。由于显示本质上是静态的，因此CPU可以打开PSR静态模式并在此期间停止同一帧的传输。同时，监视器将在其本地帧缓冲区中存储和保留静态帧。

情况 2：显示器的显示内容在使用模式（如游戏、电影和模拟等）中动态变化。在这种情况下，对于快速移动的内容，PSR 将被禁用。

情况 3：与情况 1 类似，显示静态图像。在这种情况下，映像存储在接收器的本地 RFB 中，因此源不需要将更新发送到接收器设备。源可以关闭发射器。

PSR技术不会影响屏幕功耗，但可以降低DisplayPort发射器和接收器的功耗。PSR 技术需要在显示器 SoC 设计内部使用帧缓冲器，这增加了显示器的成本。eDP 1.4 定义了新版本 PSR2，其中仅更新帧的一小部分而不是整个帧。PSR2 是 PSR 的超集，通过选择性更新提供自我刷新。

审核编辑：郭婷