Een van die instelmogelijkheden betreft de frequentievermenigvuldiger (pll). Microcontrollers hebben tegenwoordig heel uitgebreide instellingen voor allerlei kloksignalen op de chip. Timing kan veranderen, en het is nodig om variabelen die in meerdere contexten worden gebruikt (bijvoorbeeld vanuit normale en interruptcontext) als volatile te kwalificeren om te voorkomen dat dit problemen oplevert. Het kan dus lonen om per functie of per bestand apart de instellingen te kiezen.īij de compiler-instellingen –O2, –O3 en –Ofast kunnen programmeerfouten naar boven komen die bij andere instellingen niet optreden. In ons geval is er bijvoorbeeld geen verschil tussen –O3 en –Ofast, maar dat is lang niet altijd zo. Welke instellingen het beste zijn, kan echter per functie verschillen. Optimizer settingĭit demonstreert wat je alleen al met de compilerinstellingen kunt bereiken. Veranderen we de optimizer-setting in –O1, dan scheelt dat al meteen enorm: we gaan naar 1336! De optimizer-settings voor –Og en –O2 maken niet veel verschil, maar als we naar –O3 gaan of –Ofast, dan gaat het nog weer een stuk beter: 1490. Stap 1: Kijk naar de compilerinstellingenĪls we een nulmeting doen met een niet-geoptimaliseerde versie (setting –O0) op 80 MHz (hoogste snelheid) en 3,0 volt, levert dat een Securemark op van 505. We gebruiken ook de Stm32cubemx-software die (initialisatie)code voor randapparaten kan genereren en daarmee de configuratie aanzienlijk vereenvoudigt. We gebruiken verder de ontwikkelomgeving Atollic Truestudio 9.0.1 voor STM32, die een eigen versie van de GCC-compiler gebruikt. Figuur 1: De opstelling voor het meten van het stroomgebruik De Arduino wordt ingezet als uart-interface richting het device under test (dut, Figuur 1). Het benchmark-raamwerk gebruikt hiervoor een energiemonitor van Stmicroelectronics en een Arduino Uno. Daarvoor doen we telkens eerst een nulmeting. De benchmark is geporteerd naar een evaluatiebord dat cryptografie ondersteunt via de de Arm Mbedtls-bibliotheek.ĭat proces kunnen we mooi gebruiken om te laten zien wat elke optimalisatiestap oplevert. Tls ( transport layer security) is onderdeel van een https-implementatie en als zodanig essentieel voor het opzetten van een beveiligde verbinding. EEMBC heeft net een benchmark vrijgegeven om de energie te bepalen die nodig is voor een aantal typische tls-operaties. Het effect van verschillende mechanismen op energie kunnen we laten zien aan de hand van een recente case.
Power management werkt op al deze niveausĭynamische voltage- en frequentieschalingīesturen component-shutdownpinnen via i/o-pin Inmiddels is de tabel wat uitgebreid (zie Tabel 1).
Een casestudyĮen eerder Bits&Chips-artikel gaf een overzicht van alle aspecten die belangrijk zijn om energie te besparen: van chipsubstraat, transistorkeuze, processorarchitectuur en printplaat tot aan stuurprogramma, os, codeertools- en -manieren tot aan de applicatie. Daarnaast wordt ook hard gewerkt aan steeds efficiëntere converters die geoogste energie omzetten naar benodigde spanning(en) en zorg dragen voor efficiënte energieopslag in bijvoorbeeld oplaadbare batterijen of supercondensatoren. Verder wordt druk onderzoek gedaan naar nieuwe materialen om temperatuurverschillen efficiënter om te zetten in energie. De Delftse startup Nowi heeft bijvoorbeeld speciale chips gemaakt die daar heel goed in zijn. Ook op het gebied van rf-energieoogsten worden slagen gemaakt. Aan het eerste wordt druk gewerkt: nieuwe materialen en manieren om zonnecellen te maken en na te bewerken, geven steeds hogere rendementen.
Het ultieme streven is dat systemen zo weinig energie nodig hebben dat ze die uit hun omgeving kunnen oogsten en geen batterijen meer nodig hebben.ĭaarvoor moeten we twee kanten op werken: de opbrengsten van de oogst verhogen en het verbruik verminderen. Hoe kan ik de energieconsumptie van mijn iot-systeem verminderen? Deze vraag wordt steeds actueler naarmate we steeds meer vragen van iot-devices. Herman Roebbers laat aan de hand van een encryptiebibliotheek zien hoe het tweaken van alleen de tooling en chipinstellingen al enorme impact kan hebben op het verbruik. In het streven naar batterijloze iot-devices is het zaak zo efficiënt mogelijk om te gaan met energie.
0 kommentar(er)
