低功耗电路需要全部的技术

在设计低功耗电路时面临的挑战是需要在IC的许多开发领域里作出综合性努力,而不仅仅是降低电源电压或缩小器件尺寸.这就是Texas Instruments公司之所以要在许多领域里同时作出努力的原因.这些领域包括材料、工艺技术、器件、电路、设计工具、节能管理、子系统和系统.在每个领域里,我们都在努力发明各种减少功耗的技术,总的目标是使功耗减小30～100倍.正在大力进行研究的一个领域是材料.着手进行材料研究是因为考虑到功耗与寄生电容有关.芯片中的晶体管功耗可以按下述基本公式算出:P-NCVF.式中F为开关频率,N是节点数,C是每个节点的平均寄生电容,V是节点的开关电压摆幅.互连线(如金属层之间和金属层与地之间)会产生相当大的寄生电容.只要绝缘层不用二氧化硅(其介电常数约为4)而用其他的绝缘物,就可以减小寄生电容.介电常数接近于1的新材料可以减小电容和功耗.举例来说。