芯片功耗特性包含動態(tài)功耗、靜態(tài)功耗及特定場景功耗三類，需依據(jù)應用場景需求進行多層級協(xié)同設計，實現(xiàn)性能與能效的合理分配。具體技術指標如下：

一、功耗構成分析?

動態(tài)功耗?

開關功耗?：邏輯單元狀態(tài)翻轉時負載電容充放電產(chǎn)生的能耗
短路功耗?：輸入信號跳變過程中NMOS/PMOS瞬時導通形成的直通電流，與信號邊沿速率和負載電容相關

靜態(tài)功耗?

晶體管關斷狀態(tài)下的漏電流來源：
亞閾值漏電流（弱反型層導通）
柵氧化層隧穿電流
PN結反偏漏電流
柵極誘導漏極泄漏電流

特殊場景功耗?

浪涌電流?：電路初始化階段的瞬時電流峰值
待機功耗?：低功耗模式下維持基礎功能的漏電流與模塊?；罟?br /> 溫度影響?：溫度每升高10°C，亞閾值漏電流約增加一倍，同時影響晶體管開關響應

二、低功耗設計方法?

架構設計層?

電源門控?：切斷閑置功能模塊的供電網(wǎng)絡
動態(tài)調(diào)壓調(diào)頻?：基于實時負載調(diào)整工作電壓與時鐘頻率

電路設計層?

多閾值器件組合?：混合使用不同閾值電壓的晶體管
時鐘門控?：阻斷非活躍電路單元的時鐘信號傳輸

工藝實現(xiàn)層?

高K介質與FinFET?：通過三維晶體管結構與高介電常數(shù)材料抑制漏電流
三、應用場景特性對比?

審核編輯 黃宇