如何成为一名高级数字 IC 设计工程师（5-2）理论篇：ULP 低功耗设计技术精讲（上）

--引言
数字系统的性能特征总是和电路的执行速度和处理能力是密切相关的，在微处理的设计领域中，其性能通常是按照 MFLOPS（每秒
时间内浮点运算的次数）或者 MIPS （每秒时间内可执行的指令数）来衡量的。
然而，
数字系统处理性能的增加，
就意味着电路负载的增大，
于是，
----功耗增加 -> 
温度上升，影响工作状态) -> 
续航减少，影响用户体验) -> 
稳定性低，影响性能潜力) -> 
散热成本，影响竞争方案)
最终影响产品的市场推广

可靠性是温度的函数，据估计温度每上升10度失效率就提高一倍。保持低温操作环境意味着使用散热片或者风扇来散热，但是这会增加整体的重量和成本。

--功耗的定义
----输出功率 - 输入功率，在电学领域中，功率指的是电流在单位时间内做的功，P=UI，这可能有点抽象或者没有概念
一台独显笔记本的各个部分功耗如下：
笔记本是W量级的
主板10
CPU 30
显卡30
硬盘5
内存5
显示器15
其它15
智能手机是 mW 量级的
IP 设计是 uW 量级的
----通过对功耗的定义可以发现，功耗是一个瞬时的概念，是单位时间 1 秒内产生的能量，而能量是一个时间的概念
例如，智能手表的功耗是1mW，跑完步工作30分钟，消耗的能量就是 30*60s*1mW=1800J
----是 PPA：Performance、Power、Area 的折中之一

摘要：作为 PPA 的成员之一，低功耗技术显得尤为重要，是未来 IC 设计的一个方向。
本文主要介绍一些常用的低功耗设计技术如流水并行、资源共享、状态编码、门控时钟、操作数隔离、门级电路功耗优化、多阈值电压。

--划分
----静态功耗(Static  Power)
----动态功耗(Dynamic Power)
下一期重点讲解动态功耗和静态功耗的含义