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Edge AI睡眠模式功耗优化与唤醒延迟权衡课程

共计 30 章节

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学习目标 · 核心概念（睡眠模式 · 功耗

课程导入学习目标

边缘计算与AI推理的典型场景 · 资源约束 · 功耗与延迟的重要性

睡眠模式概述

常见睡眠模式（WFI · light sleep · deep sleep

睡眠模式概述WFI

功耗模型与测量

动态功耗 · 静态功耗 · 漏电流

功耗模型测量

唤醒延迟基础

唤醒延迟的定义 · 组成（硬件唤醒时间 · 固件恢复

唤醒延迟基础唤醒延迟的定义

功耗-延迟权衡的数学模型 · 优化目标（最小化能量-延迟积） · 设计决策空间

权衡框架功耗

MCU/SoC的睡眠模式特性 · 电源管理单元（PMU） · 时钟门控与电源门控技术

硬件支持MCU/SoC

RTOS/嵌入式Linux的电源管理… · Linux cpuidle） · 睡眠状态管理

软件架构RTOS

状态保存与恢复

上下文保存 · 内存保持策略 · 外设状态恢复

状态保存恢复

唤醒源设计

定时器 · GPIO中断 · 传感器事件

唤醒源设计定时器

动态电源管理（DPM）

运行时切换睡眠模式 · 预测性唤醒 · 自适应策略

DPM动态电源管理

静态功耗优化

低功耗硬件选型 · 电压/频率调节（DVFS） · 体偏置技术

静态功耗优化低功耗硬件选型

软件优化技巧

代码优化减少活跃时间 · 事件驱动编程 · 批处理与聚合唤醒

软件优化技巧代码优化减少活跃…

基于STM32的睡眠模式功耗优化与唤…

案例实战STM32

基于ESP32的深度睡眠与唤醒延迟权… · ULP协处理器）

案例实战ESP32

基于树莓派/嵌入式Linux的电源管… · suspend/resume）

案例实战Linux

AI推理的功耗优化

模型压缩（量化 · 剪枝） · 硬件加速器（NPU）的低功耗模式

AI推理的功耗优化

AI工作负载的睡眠调度

推理任务分批处理 · 缓存结果 · 预测性唤醒以匹配AI触发

AI工作负载的睡眠调…

实时性与延迟约束

硬实时与软实时场景下的睡眠策略 · 最坏情况唤醒延迟分析

实时性延迟约束

常见问题与陷阱

唤醒源误触发 · 状态丢失 · 外设初始化延迟

常见问题陷阱

调试与性能分析

使用逻辑分析仪 · 功耗曲线分析 · 日志与时间戳

调试性能分析

自动化测试与验证

构建功耗-延迟测试台 · 自动化测量脚本 · 回归测试

自动化测试验证

行业标准与规范

如Energy Star · Green IoT · 低功耗蓝牙规范中的功耗要求

行业标准规范

非易失性存储器（MRAM） · 能量收集 · 近阈值计算对睡眠模式的影响

前沿技术MRAM

综合项目设计

设计一个智能传感器节点 · 要求低功耗与低唤醒延迟 · 完成从需求分析到实现

综合项目设计设计一个智能传感…

综合项目优化

对已有设计进行功耗-延迟权衡优化 · 使用工具量化改进效果

综合项目优化对已有设计进行功…

团队协作与工程实践

代码审查 · 文档规范 · 版本控制

团队协作工程实践

核心知识点回顾 · 常见误区 · 最佳实践清单

课程总结核心知识点回顾

考核与认证

理论考试 · 实操项目评估 · 能力认证标准

扩展学习资源

推荐书籍 · 论文 · 开源项目

扩展学习资源推荐书籍