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设计功耗更低的产品是合理的

    随着晶体管尺寸缩小至亚微米(<10纳米)水平,泄漏功耗成为最主要的挑战。无线地磅遥控器损耗功率耗散是由于晶体管中的泄漏电流与电路的大小成反比。在CMOS晶体管中,在导通和不导通状态下都可能发生泄漏功率。因此,此级别上最有效的低功耗技术是旨在最小化功耗的技术。工程师可以使用以下技术来最小化技术节点中的功耗:电源门控是一种IC设计技术,可通过切断未使用的芯片部分的电流来帮助节省功率。它使用具有低泄漏电流的PMOS晶体管来切断IC处于空闲或睡眠模式的部分的电源。功率门控是减少低功率电子设备中泄漏功率的最有效技术之一。
 
    时钟门控是一种用于最小化动态功耗的低功耗设计技术。它通过“屏蔽”没有活动的逻辑单元中的时钟信号来节省功耗。门控时钟有助于防止组合逻辑和触发器中的开关损耗。 《关于电路的全部》在本文中介绍了时钟门控如何减少动态功耗。在电子地磅遥控器设计中,动态电压缩放是一种先进技术,可用于节省诸如智能手机和笔记本电脑之类的便携式电子产品中的电力,这些电子产品利用来自容量有限的能源(如电池)的电力。在正常操作期间,基于MOSFET的电路使用节点上的电压来表示逻辑状态。首选低性能时,切换到低电压模式并结合低时钟频率有助于降低CPU的功耗。相反,当有理由要求更大的计算能力时,系统会切换到更高的电压和频率。状态之间的连续切换有助于节省功率。
 
    正如我们已经讨论过的那样,有很多好处可以证明设计功耗更低的电子产品是合理的。时钟门控,电源门控以及频率和电压缩放是一些最有效的技术,可在降低功耗的同时优化低功耗系统的效率。