集成知识是电源技术的发展趋势

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作者：Leon Adams、Kevin Belnap 与 Jeff Falin

低功耗技术随着向新一代演进的步伐而变得更为复杂，也日益依赖于IC 之间的交互性。下一代低功耗技术需要大量学院知识的整合 (institutional knowledge integration)。

对电源管理与不断发展的芯片技术进行系统级的全面审视显得越发重要，而这也凸显了在DSP、SoC、MCU 与模拟电源管理设计人员之间进行开放式对话与协作的需求。

此外，半导体公司必须想方设法使系统设计人员能够充分发挥内置于芯片的尖端技术优势。否则，系统的节能潜力将得不到充分的发挥。

从系统设计角度来看，组件需以极高的复杂性协同运行，而且这种配合应当早在SoC 或DSP的设计阶段就开始。模拟、MCU 和电源设计人员能够为SoC或DSP设计小组提供极为宝贵的资料。

尽管产品特性日益丰富，消费者的预期也越来越高，但用更少功耗实现更高性能的需求却始终未变。通过将高效与智能相结合，半导体技术在节能领域中正扮演着极为关键的角色。在芯片和将用于日常用品的系统设计中加入节能特性，将使这些产品更加高效，也将帮助消费者更好地承担节能环保义务。

工艺节点从90纳米向65纳米、乃至45纳米的发展使芯片功耗不断降低，这主要是由于高密度芯片的工作电压较低，而功率与电压的平方成正比。然而，这也会带来权衡折衷，因为高级工艺的隔离层越薄，某个静态电路的漏电流就越大。

为了在 DSP、应用处理器或片上系统 (SoC) 不增加功能值的情况下控制有功电流的功率损失，IC 设计人员发明了门控时钟等技术，可在芯片某些部分没有被使用的情况下将其关闭。

在系统不使用芯片时还可将其全部关闭，从而实现更为显著的节电效果。这种方法尽管效率很高，但有时需要采用极低功耗的 MCU 进行调节。此外，全部关闭芯片的做法还要求在MCU与SoC间有极为紧密的联接 (linkage)，确保在系统需要开启较大芯片时这种联接能即时发挥作用，使SoC被迅速唤醒。

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