功率与能量的异同

虽然某些场合下功率和能量两个词汇经常可替换使用，但是弄明白这两个概念的区别非常重要。功率和能量可以根据移动设备做功而说明。

功率=功/时间(单位：W)

能量=功率*时间(单位：J)

功率是单位时间内移动设备所消耗的能量。对比而言，能量是指功率与时间的乘积。既然一个电池存储了给定的能量，那么能量管理的目标就是把每项任务对能量的需求降至最低。在某些情况下，缩减了功率也成是缩减了能量。然而，并不是事事如此。某些任务，需要很小的能量，但却是在高速高功率的情况下完成的，这主要是因为它们的持续时间非常短。相反，某些任务在低功耗低速运行，但持续时间却很长，结果反而需要更多的能量。

是否降低能量和功率取决于应用本身，对于持续恒定耗电的应用，比如播放音频或者视频，可以组成一个重要的应用类别，这个类别里成员需要的能量可以直接均衡地按平均功耗计算。这个类别也包括待机时的应用状态，设备运行时无论等待用户输入状态还是保留数据在内存中的应用状态，还有设备关闭时仅仅时钟运行的应用状态。对于这种类别的任务，缩减功率就会节省能量。因此当谈论到节能时，我们需要区别功率降低和能量降低的同。能量是某一时间内功率的总和。 减小功率并不意味着降低能量损耗。举例说明，对于一个给定的应用，当静态的功率损耗忽略不计时，这个应用只是完成同等数量的循环任务。无论应用在某段时间内是否运行的快，也无论它是否运行在半频状态时花了两倍时间完成，最终所消耗的能量是一样的。然而， 当系统有比较大的静态功率损耗，比如偏置电流和晶体管泄漏，手持设备在缓慢运行(或低功耗运行)时，其能量效率低。这是由于整个运行时间内静态都要消耗能量造成的。

优化系统的目的是提高能源使用效率。功率可以分成两种类型：静态功率和动态功率。静态功率来源于直流元件，比如电源参考电路、模拟设计和产品中无法预测的漏洞。动态功率则来源于电路开关的工作。

能量，另一方面讲，是一段时间内功率的积分：

缩减功率并不能降低能量消耗。一个例子就是系统有高的静态功率而运行频率减半。功率减了，但由于需要更长的时间来完成任务，或者说，半频操作，时间会加倍甚至更长。这样完成这个任务反而增加了消耗的能量(如图)

功率损耗的要素

CMOS集成电路功率损耗可以抽象转换成动态功率(开关电路和短路)加静态功率。动态和静态功率服从下面的等式。

基于手机功耗的能量节省难点挑战及损耗要素分析

动态和静态功耗的要素：

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