除了前面提到的工业边缘计算网关、智能摄像头与安防设备、车载智能座舱控制单元、物联网传感器节点等案例外,华为海思 MCU 芯片的动态电压和频率调节技术还有以下实际应用案例:
- 视频监控设备:海思 Hi3518EV300 芯片广泛应用于视频监控领域,其 PMU 负责监控和调节芯片内部各个部分的电源供应,能够实现动态电压频率调整。在视频监控应用场景中,摄像头设备大部分时间处于待机状态,此时处理器及相关外设可以通过 DVFS 技术将工作电压和频率降低,进入低功耗或休眠模式,减少能量消耗。当有物体移动需要进行视频处理时,又能快速提升电压和频率,保证视频处理的流畅性。
- 智能手表:以华为 Watch 4 为例,其电源管理单元采用三阶段时序裕量设计,通过动态调整阈值,在保证 ISO 80601-2-26 标准合规性的同时,将电池续航提升 28%。这其中就离不开动态电压和频率调节技术的支持,在手表不同的工作状态下,如屏幕点亮、运动监测、蓝牙通信等,通过调整芯片的电压和频率,实现功耗的优化,从而延长电池续航时间。
- 工业自动化控制:在工业物联网场景中,传感器数据流突发性特征导致 CPU 利用率波动超过 300%,华为海思 MCU 芯片的 DVFS 技术可以快速响应负载变化,避免因响应延迟过长导致系统触发降频保护机制,造成吞吐量损失。例如在三菱 PLC 控制器中采用动态电压频率协同方案后,多核利用率从 68% 提升至 89%,平均无故障时间从 1200 小时延长至 2150 小时,在脉冲宽度调制控制任务中,频率波动幅度从 ±0.2V 降至 ±0.05V,电磁干扰水平降低 12dB。
- 边缘计算设备:华为 5G MEC 节点部署的异构多核 DVFS 方案,在 YOLOv7 目标检测任务中实现能效比优化。实测数据显示,当 GPU 频率从 1.2GHz 动态调整至 0.9GHz 时,功耗降低 28%,推理延迟从 23ms 稳定在 18ms 以内。该方案已通过 3GPP R17 标准认证,成为边缘计算设备的首选方案。