扫码关注
芯片功耗过大，将引发许多问题，如性能变差、温度升高降低芯片的可靠性，限制便携式产品的使用时间及电池寿命等，所以在高性能设计或便携式应用，很多工程师都会采取低功耗设计，那么如何设计一个低功耗的芯片?
为了降低芯片的功耗，必须采用低功耗设计技术，低功耗设计可以从系统级、逻辑电路级、物理级着手。
在系统级，进行软硬件划分时，需要考虑哪种划分方案会得到更少的功耗；选择功耗最小的算法；可以考虑采用并行运算、流水线等手段，降低功耗；可以采用多点呀设计方案来降低功耗；可以设置省电模式，以便在系统不工作时降低功耗。
在RTL设计级，可以考虑采用时钟门控、操作数隔离等技术来降低功耗。
在逻辑综合时，可以考虑采用插缓冲、相位分配等技术来降低功耗。
在进行布局布线时，也要考虑到功耗的影响，可以将翻转率高的节点用寄生电容较小的金属层来布线，以减少整体工会。
此外还可以考虑采用新的材料、新的封装技术来降低功耗，以消除功耗的影响。
芯片速度的提高，工艺水平的进步，便携式应用的增加，封装技术发展的相对迟缓，这些因素使低功耗设计在IC设计中越来越重要，低功耗设计技术可能会导致速度变慢、芯片面积增加=、设计周期延长，但这总比需要依靠风扇、封装甚至液氮来降温要好。
在进行低功耗设计前，首先要进行功耗分析，了解设计中哪一部分消耗功耗最大，何种功耗所占比例最大，接下来才能研究降低功耗的设计方法。
在实际应用中，通常在门级和晶体管级进行功耗分析。有些工具也支持RTL级的功耗分析，以帮助设计者尽早了解设计中功耗的情况。而系统级的低功耗分析工具还很不成熟。
利用功耗分析工具可以得到峰值功耗与平均功耗。影响温度的是平均功耗。
下面列出Synopsys与功耗分析有关的工具。
power compiler：对动态功耗和泄漏功耗进行优化； primepower：对峰值功耗和平均功耗进行分析；
JupiterXT：生成电源网格；电源网络分析；
Astro Rail：电压降及电子迁移分析。
