原创《低功耗集成电路技术分析》
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【摘 要】 科学技术的飞速发展推动着电子科技的创新与优化,而集成电路是电子科技领域的一门重要技术,有着突出的运算以及信息处理能力.但是集成电路所承担的运算强度、速度等都在迅猛提升,因此加大了集成电路的功耗,也为集成电路设计提出了更高的要求.为了设计出低功耗以及性能存在保障的集成电路,必须运用先进的低功耗集成电路技术,需要在技术运用当中进行不断创新,努力突破技术难题.【关键词】 低功耗 集成电路 技术
集成电路有着强大的信息处理能力,电子科技领域的一个重要成果,其发挥的作用正在逐步提高,同时集成电路的消耗也在提升.由于当前的技术还不够成熟,技术人员在设计集成电路的过程中往往只能够妥协选择降低功耗和提升性能,可以说这在极大程度上限制了集成电路能力的发挥以及大规模集成电路的发展.要想解决这一问题,只有通过探究低功耗集成电路技术的方式来找到解决的突破口,攻克低功耗技术问题.
一、低功耗集成电路技术发展研究
低功耗集成电路技术指的是利用技术手段降低电路功耗,而这一技术也是当前困扰技术人员的一个巨大难题.技术人员对集成电路的低功耗技术进行了长时间的钻研与分析,获得了一定的研究进展,也推动了低功耗集成电路技术的发展.当前阶段在设计低功耗集成电路时主要采用的是CMOS技术,这一技术在应用当中发挥的作用是对集成电路元件分布和结构进行优化,通过对系统布局、程序等调整力求最大化的降低功耗.但是如今电子产品以及电子元件换代速度极快,这让功耗降低的技术手段往往无法适应产品换代的需求,技术尴尬的问题十分明显.由于技术突破方面的难题,集成电路的低功耗技术受到了制约.于是要想达到集成电路功耗降低的目标和效果,在如今设计常规集成电路时就要积极选用低功耗设计法,也就是通过集成电路的优化设计来降低功耗.具体而言,可以通过降低电压、栅控技术、运用高科技材料等方法力求最大化的减少元件的功耗,让低功耗集成电路技术难题的解决拥有一个良好的突破口.
二、低功耗集成电路技术设计方法
1、正确选择电路材料.降低集成电路的功耗,甚至是实现超低功耗始终是摆在集成电路技术发展方面的重难点,也成为影响集成电路功能发挥的一个重要因素.要想降低集成电路的整体功耗,首要条件就是要恰当的选择电路材料,这是因为电路材料对于集成电路的功耗有着制约以及影响作用.因此,在电路材料的选择过程当中,必须要做好：第一,严格测试电路材料功耗,并得出具体功耗数据.第二,从多种电路材料当中选择功耗最低的材料,将积极运用到集成电路当中进行实际试用,进一步评估电路材料的使用效果,并根据效果提出调整方案,有效减少元件功耗.
2、科学排列内部元件.集成电路是整体电路的一个重要组成部分,所以要让整体电路功耗处于一个较低水平,就需要对集成电路当中各个元件进行功耗把控,特别是要做好内部元件的排列工作.集成电路之所以会产生功耗,是因为在电路运行的过程中会出现发热情况.对此,集成电路内部元件排列顺序以及整体布局必须要呈现出最佳状态,通过正确的排列组合让各个元件运行的功耗大幅减少,进而让电路整体功耗下降.
3、有效设计电源硬件.电源控制是影响集成电路功耗高低的一个重要因素,所以在设计低功耗集成电路时,必须要把控好电源硬件设计这一重要环节.如果电源电压很高的话,产生的功耗就会极大,所以在推动集成电路运行时要通过提高电源硬件设计质量的方式来降低电压.就集成电路芯片电压而言,核定电压和缓存电压分别是 0.85V和 0.9V,所以电路电压要超过以上数据的话就会产生不必要消耗.针对这问题,可通过发挥电源控制作用来对输入电压进行合理把控,特别是运用动态与额定电源供电技术做好节能降耗工作.
4、合理控制系统功耗.集成电路功耗的把控突出的表现在系统程序设计和运行当中,因此在进行低功耗集成电路的设计时,要做好系统软件的科学管理,正确把控集成电路各个硬件的设计特点和运行需求控制程序运行等待过程.也就是说在整个系统停止运行后,各个部分的电路也应该相应进入到休眠状态,而休眠状态就可以有效控制和降低功耗.对此,在集成电路系统控制设计的过程当中必须要坚持不用关闭,闲时休眠和忙时多用这样的准则.在控制元件时,可以根据外部电源开关来达到控制目标,也就是用外部电源开关来控制元件运行或者是停止.除此以外,对于大量设备当中集成电路的应用,可以选用软件替代硬件,这样能够达到减少功耗的目的.
结语：低功耗集成电路技术的发展和创新是一项系统长久的综合工程,需要在现有技术基础之上,加大低功耗集成电路设计的研究与突破,让低功耗的问题不再成为集成电路发展的技术难题以及制约因素.本文通过对低功耗集成电路技术发展情况进行分析掌握了当前的技术现状,也为技术的创新改进奠定了基础,相信在未来低功耗集成电路技术难关一定会被打破,让我国的电子科技拥有灿烂光辉的明天.
参 考 文 献
[1] 李娜 .数字集成电路低功耗优化设计解析 [J].通讯设计与应用 ,2016,(8):56.
[2] 张红石 .数字集成电路物理设计阶段的低功耗技术 [J].微电子学与计算机 ,2014,(11);423-424.
集成电路论文参考资料：
此文结束语，此文为一篇关于对不知道怎么写集成电路和低功耗和技术分析论文范文课题研究的大学硕士、集成电路本科毕业论文集成电路论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
