當電池需要在幾年甚至幾十年中為某個產品供電時，不斷改進MCU集成產品和輕微修改基本處理器結構都不能滿足人們急劇增加的節能需要。針對很多能源敏感產品，如：計量器、樓宇自動化產品、安全產品和便攜式醫療設備，如果節能需求和處理功率之間發生了沖突，就必須要大規模發展MCU設計。

　　EnergyMicro采用了一種‘bluesky’的方法來設計它的低功率EFM32Gecko微處理器，也開發了支持這個產品的軟件和硬件工具（圖1）。EnergyMicro現已生產了一種裝置，僅夠消耗現有8位、16位和32位MCU所耗能量的四分之一，使現有電池的壽命大大延長了。換句話說，有了這樣的節能MCU,產品設計人員能夠大大削減電池的成本、縮小它的尺寸了。而對某些產品，如能源計量器和安全設備，有了頻率、成本和碳足跡的維護標注，電池的更換次數就更少了。

　　要在MCU上獲得如此低功率的資格不是件容易的事，需要進行多年的開發，實現真正的創新。到EnergyMicro的網站上去查一查最高峰值，您就會發現有關技術的描述都取了很大的標題，讓32位EFM32成為世界上最節能的微控制器的10大原因，實際上肯定還有更多的原因。

　　我們先把“超低能量”的specmanship（技術指標差距）放在一邊吧。當電池充電量有限時，MCU如何能超時使用能源就變得很重要。在產品的休眠期內減少其能耗和時間與在活躍期時要做的工作一樣重要。EFM32MCU以ARMCortex-M3處理核為基礎，在設計上大大減少了活躍模式的電源消耗。在基準測試中，32MHz的EFM32實際需要3V的供電，以180μA/MHz的能量運行正確的Flash代碼。

　　這很好，但MCU需要多長時間來處理任務也會對節能產生重要影響。因此，使用32位Cortex-M3比8位和16位器件的處理效率高，執行任務的時鐘周期也短得多，這樣就會大大縮短產品活躍期。通過保持盡可能短的活躍周期，32位MCU更多的時候都處于深度睡眠模式。人們都忘記了過去32位處理器是不能傳送sub-?A待機模式的，采用了正確的低功耗設計技術，現在可以做到這點了。EFM32可以提供所有基線功能，如：實時計數器、RAM和CPU保持、掉電檢測和深度睡眠模式中的開機重設，全部只使用0.9μA的能量。

　　通常，在我們提到的目標應用中，MCU的工作周期可以非常短，MCU在深睡眠狀態可停留高達99%的時間。因此，這里的消耗對整體節能真的很重要。

　　如果MCU從深度睡眠中喚醒產品并重新進入活躍模式所花的時間很長，其優勢就會喪失。為什么呢？因為當MCU從深度睡眠狀態進入活躍狀態，總會有一個喚醒周期，在次期間處理器必須等待振蕩器和電源系統穩定下來才能開始執行代碼。由于在此期間無法進行任何處理，喚醒所耗費的能量就被浪費了，因此縮短喚醒時間對降低整體能耗很重要。

　　不止這些，MCU應用還會影響實時要求，這通常指的是喚醒時間必須保持最短才能使MCU能夠在一段時間內回應一個事件。由于許多應用要求的延遲比許多現有MCU的喚醒時間還長，設備通常不能完全進入深度睡眠——這對節能應用來說不是很好的解決方案。

　　為了解決這個問題，EFM32采用了各種設計技術將深度睡眠的喚醒時間減少到了僅需2μs，確保CPU開始處理任務時所用的能量最少。

　　如果要完全控制和真正優化節能，系統設計人員需要靈活選擇一些結構良好的能源模式。如表1所示，EFM32提供了幾個模式，可讓設計人員及時在任何地點使用資源，最大限度地提高能源效率。

　　即使在一些觀察家看來這些能源模式可能有點粗糙，但啟用或禁用不同外圍設備可更精細地調整每個模式下的資源。無論采用哪種方式，EFM32的能源模式都有助于杜絕任何能源的浪費。

　　當然，低功耗MCU提供的外圍設備功能塊需要被刻意設計來用于低功耗操作，而EFM32也不例外。例如MCUsport的8通道12位ADC在全分辨率時使用350?A和1Msamples/1秒的轉換率；一個4×4節的LCD控制器只用550nA的sporting集成電壓增強、對比度、動畫和閃爍功能；而特殊的低能量UART和有32kHz時鐘的完整UART，數據傳輸速度達9600波特時僅消耗150nA。

　　要實現更好的節能效果，創建一個MCU架構是個重要的創新，它使CPU可以自動保留外圍設備功能。因此，EFM32的外圍設備在設計上要能顧及自己，要么讓CPU處理其它高水平任務，要么干脆入睡，這兩種方式都可以節能。

　　要更進一步實現自動化，就要將EFM32引入另外一個可編程互連結構，稱為外圍反射系統到一個MCU架構（圖2）中，使外圍設備之間的交流不會受到CPU的干預，從而更多地減少能量消耗。

　　擁有超節能的MCU本身并不能保證用戶有最低的能耗。如果在產品進行原型開發的早期就配備能識別并防止能耗的合適工具，就可以大大減少最終產品的整體能耗。

　　在Electronica2010展上，EnergyMicro宣布即將開發SimplicityStudio，這是用于EFM32微控制器的完整的圖形用戶界面開發套件。它會更快接入硬件、固件和軟件工程師們所需要的所有信息、文件和工具，并有效地開發嵌入式系統。這些工具大部分都有現貨。

　　EFM32的開發工具包有一個AdvancedEnergyMonitoring（AEM）系統，可持續測量消耗的電流。這種測量方法是完整的，可準確描繪超時使用的電源，把實際中應用優化為低功率運行（圖3）。

　　在使用energyAwareProfiler“能量調試”軟件工具時，AEM可使用戶及時確定能源圖上顯示的在給定時間內執行的實際源代碼。這些代碼會立刻向工程師們指出產生高能耗的程序部分，使代碼被優化，更密切地管理好節能。