為移動(dòng)和消費(fèi)電子應(yīng)用節(jié)省顯示器的功耗

以更低的功耗實(shí)現(xiàn)更高的性能是SoC設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的要求，特別是那些針對(duì)移動(dòng)和消費(fèi)電子應(yīng)用的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)顯示標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）在eDP 1.3中提出了一項(xiàng)名為PSR（面板自刷新）的新節(jié)能功能。它也可以作為DisplayPort中的可選功能使用。PSR有助于延長手機(jī)、筆記本電腦和平板電腦的電池壽命，并迅速被高端設(shè)計(jì)所采用。

顯示端口 （DP） 是一種顯示接口，用于將視頻源連接到顯示器和投影儀等顯示設(shè)備。它提供最快的刷新率、具有深色模式的高分辨率，并通過支持所有 3D 視頻和音頻格式來增加帶寬。

DP 中的 PSR 可在圖像靜態(tài)時(shí)在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能。顯示靜態(tài)內(nèi)容時(shí)，即使不需要，顯示管道和內(nèi)部幀緩沖區(qū)也會(huì)通過發(fā)送顯示更新來消耗電源。PSR 集成了遠(yuǎn)程幀緩沖區(qū) （RFB），允許它直接刷新屏幕，而不是連續(xù)從源設(shè)備請(qǐng)求圖像數(shù)據(jù)。最終，PSR用于在圖像靜態(tài)時(shí)關(guān)閉視頻處理器及其電路。例如，分辨率為 1920 x 1080p @120 Hz 的幀每秒需要傳輸 8 億位。使用此幀大小，每幀總共有 9.2 萬像素，因此 475 幀需要 297.120 億像素。這總計(jì)高達(dá) 891.3 億個(gè)組件（因?yàn)槊總€(gè)像素有 8 個(gè)組件）和每秒 9 億位。采用PSR技術(shù)后，當(dāng)顯示靜態(tài)幀時(shí)，每89秒可節(jié)省傳輸10億比特所需的功率。

接收器設(shè)備將靜態(tài)圖像本地存儲(chǔ)在 RFB 中，并從存儲(chǔ)中顯示該圖像。由于接收器可以從其本地緩沖區(qū)顯示圖像，因此可以關(guān)閉主鏈路以節(jié)省電源。接收器設(shè)備將在本地刷新存儲(chǔ)的靜態(tài)映像，直到有新的更新可用。相互連接的任何源和接收器設(shè)備都應(yīng)支持 PSR。源向接收器設(shè)備指示顯示的圖像是靜態(tài)的，并向接收器發(fā)送PSR活動(dòng)狀態(tài)指示以及完整的活動(dòng)幀。在PSR活動(dòng)狀態(tài)下，源設(shè)備可以關(guān)閉其發(fā)射器以節(jié)省額外功率。讓我們看一下啟用和禁用PSR的幾個(gè)用例：-

情況 1：CPU/計(jì)算機(jī)處于空閑模式，顯示器的顯示內(nèi)容沒有變化（即保留在主屏幕或應(yīng)用程序屏幕上）。由于顯示本質(zhì)上是靜態(tài)的，因此CPU可以打開PSR靜態(tài)模式并在此期間停止同一幀的傳輸。同時(shí)，監(jiān)視器將在其本地幀緩沖區(qū)中存儲(chǔ)和保留靜態(tài)幀。

情況 2：顯示器的顯示內(nèi)容在使用模式（如游戲、電影和模擬等）中動(dòng)態(tài)變化。在這種情況下，對(duì)于快速移動(dòng)的內(nèi)容，PSR 將被禁用。

情況 3：與情況 1 類似，顯示靜態(tài)圖像。在這種情況下，映像存儲(chǔ)在接收器的本地 RFB 中，因此源不需要將更新發(fā)送到接收器設(shè)備。源可以關(guān)閉發(fā)射器。

PSR技術(shù)不會(huì)影響屏幕功耗，但可以降低DisplayPort發(fā)射器和接收器的功耗。PSR 技術(shù)需要在顯示器 SoC 設(shè)計(jì)內(nèi)部使用幀緩沖器，這增加了顯示器的成本。eDP 1.4 定義了新版本 PSR2，其中僅更新幀的一小部分而不是整個(gè)幀。PSR2 是 PSR 的超集，通過選擇性更新提供自我刷新。

審核編輯：郭婷