低功耗：2010更加关注工艺及系统级设计

引言

低功耗是工艺技术、设计技术、电路拓扑和产品定义等各个方面综合作用的结果。确定能够达到性能目标的实际应用需求、理解设计师实现产品差异化的真实需求，而不追求过多的功能或过高的性能，这是实现高性价比和低功耗产品定义的关键。在2010年，在低功耗设计方面，通过IC工艺开发和设计技术降低漏电流以提高系统效率方面将大有前途。

EEWORLD：盘点09年，“低功耗”的理念是不是贯穿于所有的产品设计？低功耗技术主要应用于哪些领域的产品？

翟至钧：低功耗理念确实贯穿于ADI所有新的IC设计，特别是稳压器和电源管理产品设计。我们综合采用了先进的IC工艺技术和新的设计方法来促进静态功耗的降低，因此所有ADI新的解决方案都能用较少的功耗执行相应的功能。最新的设计技术使新功能执行的总体功率更低。
直到最近，大多数便携式和电池供电设备还在凭借良好的低功耗性能取悦用户。现在，基本上所有系统，包括消费类、工业类、电池供电类设备等，都需要考虑低功耗因素，这非常重要，它不仅有助于我们实现与竞争产品的差异化，还能提高大家对自然资源缺乏以及对环境负责的意识。

EEWORLD：低功耗技术能给我们的生活和工作带来了哪些影响？

翟至钧：高能效（或低能效）将从家庭到宏观环境的各个方面影响我们获得舒适度的成本和生活质量。运行时功耗较低的系统在购买、使用和维护时的成本也较低。这些系统产生的热量少，从而从总体上改善我们的生活环境。低功耗生活群体可以降低对能量需求，同时减少与产生这些能量有关的副产品。

EEWORLD：在芯片的设计中主要从哪几个方面来实现产品的低功耗？

翟至钧：低功耗是工艺技术、设计技术、电路拓扑和产品定义等各个方面综合作用的结果。例如，新的IC制造工艺设计可以具有较小的漏电流。漏电流表现为静态电流，它将随器件处理速度的提高而上升，是浪费功率的主要因素，因为漏电流对正常的功能发挥没有任何贡献。

一些设计天生就比其它设计功耗低。例如，带隙参考电压可以设计得更加精确，但需要以提高偏置电流为代价。因此需要设计一个具有合理精度的带隙参考电压，它既不影响正常功能和性能，又能减少功耗。

最佳设计拓扑的确定对能源利用效率有很大的影响。例如，使用线性转换器很容易将12V分布式电源轨转换为1.8V偏置电压，而且成本很低，但会浪费85%以上的电能。采用非同步开关稳压器完成相同的工作会使设计稍复杂一些，但成本仍然较低，效率可提升至83%。然而，最高效的方法是使用同步转换器拓扑。虽然价格稍微有些贵，但同步开关稳压器的转换效率可达98%，在某些情况下不需要使用散热器或其它冷却装置。

产品定义对IC设计的低功耗特性也有很大的影响。设计师很容易过度设计出一个具有太多功能或太强性能的IC。确定能够达到性能目标的实际应用需求、理解设计师实现产品差异化的真实需求，而不追求过多的功能或过高的性能，这是实现高性价比和低功耗产品定义的关键。