003 CMOS功耗分析

Posted 2022-12-02 SilentLittleCat

功耗的主要来源

动态功耗：在大多数应用中占主导

• 充放电电容
• 短路电流：开关切换时在供电网络里的短路

静态功耗：随晶体管尺寸减小而上升

• 漏电流：低功耗设计中备受关注

动态功耗

降低动态功耗

直接通路功耗

$I_{peak}$依赖于

• 晶体管尺寸
• 工艺
• 温度

降低直接通路功耗

输入输出倾斜

静态功耗

温度

• 漏电流随温度指数增加
• 温度每上升~9K，漏电流翻一番

亚阈值电压

降低功耗

• 降低供应电压（主要目标）：与功耗为二次关系，但可能增加亚阈值电流
• 减少门数量和门活动：算法、架构、技巧
• 减小物理电容（使用工具）：布局布线、器件大小
• 降低温度