解決方案

Getac 節能技術

Getac 的電源管理技術將強固式移動計算解決方案提升到一個全新的水平

由於石油短缺和環境保護問題，節能技術日益重要。目前迫切需要發展節能技術，以滿足最終用戶長時間使用移動設備的需要。 Getac 的研發中心多年來一直致力於研究節能技術，不僅使之成為Getac 強固式移動計算產品的主要賣點，也體現了我們地球家園的堅定承諾。

我們研究的第一步是識別造成無用功耗的因素，這有助於我們找出主要問題，專注於改善系統的能源消耗。在圖1 中，餅圖顯示了基於英特爾Santa Rosa 平台的筆記本電腦的能耗情況，我們列出了主要的能耗部件，如LCD背光燈、芯片組、小損耗、CPU 內核、硬盤驅動器(HDD ) 等。

我們根據所收集的數據，對設備屬性類進行分析。目前，Getac 有四個主要的節能係統解決方案，它們是：靜態設備節能技術、動態設備節能技術、高精度電源設計和按需供電系統。

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01 靜態設備節能技術

對於那些即插即用(PnP) 設備，不使用時關閉電源是最基本的節能方式。 Getac 研發中心整合了硬件、軟件、驅動程序和應用程序團隊資源，開發出一種使用方便的智能實用工具G-Manager（圖2 所示）來控制即插即用設備的電源。

用戶可以自行定義這些設備的電源控制機制，以優化實用工具來滿足他們的需求。 G-Manager 還提供默認的"超節能"模式，幫助關閉所有PnP 設備，以方便使用。

 

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02 動態設備節能技術

除PnP 設備之外，Getac 的硬件、軟件、驅動程序和機械工程師還合作開發了用於固定設備的技術。由於這些設備是不可拆卸的並且不提供隨機控制，軟件必須通過讀取芯片或驅動程序的寄存器來檢查這些設備的狀態，而嵌入式控制器和BIOS 負責根據設備狀態自動打開或關閉設備。

A. 光驅 (ODD)
直接關閉 ODD 會出現系統錯誤。 BIOS 必須循環檢查ODD 的狀態並隨之確定下一步動作。只有不存在磁盤並空閒一段設置的時間後才允許關閉ODD 的電源。

B. 硬盤 (HDD)
HDD 與ODD 採用不同的電源控制機制，需要鏈接設備驅??動程序層以進行狀態檢查。 BIOS 設置ACPI腳本語言(ASL) 代碼以獲取設直接關閉ODD 會出現系統錯誤。 BIOS 必須循環檢查ODD 的狀態並隨之確定下一步動作。只有不存在磁盤並空閒一段設置的時間後才允許關閉ODD 的電源。備狀態並執行電源控制動作。

C. LAN
類似Intel 的自動連接電池節能(ACBS ) 技術，這是Getac 開發的一個更有效的節能方法，可完全關閉LAN 芯片電源。該電路兼容10MB、100MB 和1GB 網絡系統。嵌入式控制器(EC) 會根據LAN 信號檢測膠合邏輯所提供的信號來檢查LAN 電纜的狀態。當LAN 電纜連接到RJ45 連接器並鏈接到網絡時，膠合邏輯會定期產生一個邏輯低電平信號，如果沒有LAN 電纜連接，該信號將永久保持邏輯高電平。芯片組根據EC 的信息來處理總線隔離和初始化。 EC 和芯片組必須緊密合作才能使ACBS 正常工作。

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03 精確電源設計

內在的靜態無用功耗是半導體器件的特性。無論系統是處於待機、休眠還是關機模式，都會有固定電流不斷消耗能量。根據公式P = I × V，當I 值固定時，P 值因V 而異。 V 減小時，P 值也將減小。在大多數情況下，工程師將適度增加從DC/DC 輸出的電壓，以補償傳輸損耗，並確保終點芯片獲得正確的能量。 Getac 工程師通過改進主板PCB 佈局設計技術和穩定的DC/DC 系統設計來減少電能傳輸損耗。這樣，Getac 工程師可實現精確的電力供應系統，以滿足芯片的要求並減少不必要的能耗。

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04 按需供電技術及自動電源測量和分析系統

我們是如何實現按需供電的呢？按需供電系統不是僅僅為主板提供足夠的能量。過度設計的DC/DC 將增加物料清單(BOM)成本，同時不足的DC/DC 設計會降低效率並使電能轉換為熱能，最終導致需要更多能量用於冷卻。完全令人滿意的電源設計不僅有助於節約成本，而且也可以提高電源模塊的設計效率，從而更加節能。

設計一種恰當的DC/DC 供電模塊對工程師來說始終是一個挑戰。這是因為由其他高電壓DC/D??C 所產生的DC/DC 的子部分將使同一時間所有sub-DC/DC 的瞬間能量需求難以確定，特別是由於CPU 節能技術（如英特爾的Speed??Step® 技術和AMD 的PowerNow!TM 技術）而頻繁變化的CPU 內核電壓。同時很難確定每個DC/DC 模塊之間的關係，因為並非每個DC/DC 的峰值電流都會同時出現。換句話說，真正的能量需求不能通過逐一的DC/DC 測量來獲得。測量應同時進行，並經過相當長時間的累積，直到系統平衡，以獲得正確的數據。

為實現這一目標，Getac 開發了自動電源測量和分析系統。在該系統中，數據採集模塊連接到被測件(DUT)，一台獨立的計算機將不斷鎖存並記錄數據採集設備中的數據。

自動電源測量和分析工具(APMA) 將自動計算從數據採集設備鎖存的數據並輸出有用的信息，例如最大電流、最大功率、平均電流、平均功耗等。此外，APMA 還可以將數據導出到Microsoft Excel 格式文件中以便使用。對於Getac 新發布和正在研發的產品，設計師使用該APMA 系統來診斷每個階段(EVT/DVT/PVT) 的電源層設計。

節能技術能有效降低系統熱量，冷卻系統能幫助減少與熱能有關的問題，從而節省更多用於處理熱問題的能量。這確實是一個正向循環，我們在這方面取得了重大進展。 Getac 今後將繼續開發高級節能技術，為客戶創造的價值。

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客戶價值

 

• 啟用室外應用，特別是對於需要在室外沒有電源的情況下完成的任務非常關鍵。
• 強大的工程設計、測試和製造能力，幫助客戶領先於垂直市場中的對手。

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