突破類比鎖相迴路設計瓶頸 TimeLab數位時脈提升電腦整體效能

作者: 王智弘
2005 年 09 月 15 日

自成立以來即聚焦於數位時脈技術研發的TimeLab公司,日前推出首款用於PC及Notebook的數位時脈晶片TotalClock解決方案,藉由該公司的專利技術,可改善以往使用鎖相迴路(PLL)晶片所造成的不穩定和不適應性,精確地控制時脈頻率,同時提高桌上型PC的運算效能,並降低Notebook耗電量,延長電池使用時間。
 

隨著桌上型PC與Notebook技術愈來愈成熟,消費者除了要求運算效能的提升外,更希望延長Notebook的電池使用壽命,達到一天八小時不需更換電池的All-Day Mobile Computing境界。TimeLab產品行銷總監Tom Riha表示,目前系統的電池壽命瓶頸,主要在於難以動態地調整時脈頻率使其達到最佳化,進而控制系統的耗電量。此外,當頻率轉換而造成延遲等不穩定狀況時,亦會造成處理器的運算中斷;而不能獨立地控制時脈頻率,則是系統效能無法達到高峰的主因。而這些問題的癥結點,就在於鎖相迴路。
 

降低系統電源 提升運算效能
 

而為了解決上述瓶頸,TimeLab採用數位化時脈技術,同時滿足效能與電力的需求。Tom Riha指出,該公司所推出的TotalClock,整合了多個合成器(Multiple Synthesizers)在單一個晶片上,能讓設計者確切地控制並動態調整時脈頻率,並適應每個子系統的要求,而不致打斷CPU的執行。
 

整個TotalClock解決方案,包含一顆高整合度的Timing Processor Unit(TPU) IC與一套控制軟體。Tom Riha進一步說明,TPU是目前業界第一款採數位設計、可程式化的解決方案,其中整合了6個獨立的高解析度整合器(Synthesizer);該項技術的核心是一個自由振盪(Free-running)的石英振盪器,這與以往PLL是將石英振盪器頻率鎖住的作法不同。也就是當一個類比PLL控制一個振盪器的工作頻率時,TotalClock會測量振盪器的工作頻率,並使用其測量值建立準確的數位波形。此外,系統設計者與消費者均可藉由TotalClock的控制軟體,完成系統效能的最佳設定,以展現運作效能並延長電池壽命。
 

Tom Riha指出,TotalClock讓Notebook及桌上型PC的整體效能大幅提升,同時改善了超頻能力並降低EMI,更可藉由對頻率的精確控制,使熱能減到最小。他表示,由於台灣為全球PC製造的重要市場,TimeLab目前已與多家台灣OEM廠及系統廠進行Design-in階段,預期2005年第四季開始採用該款解決方案的產品將可陸續問市。
 

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