總有一些刺激因素誘使著客戶頻繁升級他們的移動設備。其中包括更多功能和改進的用戶體驗，更具吸引力的用戶界麵，更輕的重量、更持久的電池壽命等等，不勝枚舉。從各方麵考慮
，似乎持久的電池壽命位居榜首，而更長的電池壽命直接關係到更低的功耗。

自從五十年前Noyce和Kilby發明平麵集成電路以來，微電子產品的功耗經曆了一段穩定下降期。平麵技術使得縮放（縮小）固態器件成為可能。晶體管尺寸越小，同一區域內容納的晶體管數量就越多，切換速度就越快，所消耗的能量就會越少，而芯片運行時的溫度也會越低（相較於相同數量的晶體管而言）。

“Doublegate FinFET”
，作者：Irene Ringworm

，發布在英語維基百科上。通過維基共享資源依據CC BY-SA 3.0協議獲得授權。

在曆史上，微電子產品發展的衡量標準一直著眼於場效應晶體管中源極和漏極之間矽通道的長度（被稱為工藝技術節點）。上世紀60年代初，該節點為50微米。十年後，這一數字下降到了1微米以下，而到了2003年，則達到100納米以下，開啟了納米技術時代。

在前二十年
，由於漏電問題
，晶體管未切換且空閑時的靜態功耗遠小於晶體管切換狀態下的動態功耗，小到可以忽略不計。到了180納米時，靜態功耗開始飛速上升

，到了2005年，由於節點降到了65納米以下，靜態功耗超過了動態功耗。

不必擔心。FinFET或3D晶體管的發明及時地拉住了滑向消失深淵的平麵晶體管。

FinFET預計可減少多達90%的靜態泄漏電流，並且僅使用等效平麵晶體管50%的動態功率。與平麵等效晶體管相比，FinFET晶體管在同等功耗下運行速度更快

，或在同等性能下功耗更低。有了FinFET
，設計團隊可以更好地平衡產量、性能和功率，滿足各個應用程序的需求。

功率估算挑戰

如(ru)前(qian)所(suo)述(shu)

，更(geng)低(di)的(de)工(gong)藝(yi)節(jie)點(dian)帶(dai)來(lai)了(le)更(geng)高(gao)的(de)晶(jing)體(ti)管(guan)密(mi)度(du)
，這(zhe)使(shi)設(she)計(ji)團(tuan)隊(dui)有(you)機(ji)會(hui)在(zai)其(qi)中(zhong)加(jia)入(ru)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)功(gong)能(neng)。如(ru)今(jin)，在(zai)最(zui)大(da)型(xing)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)，晶(jing)體(ti)管(guan)數(shu)量(liang)超(chao)過(guo)了(le)100億。遺憾的是，設計尺寸的增長趨勢勢不可擋
，這也一直都是 EDAyanzhenggongjudeyigechenzhongfudan。dongtaigonglvgusuangongjujishiqiyi。womenkeyijiading，dianludedongtaigonghaoyudianluzaiyunxingshifashengdeluojizhuanhuancishuchengbili。yinci
，yaojingquedigujiheyouhuashuzidianludegonglv，womenxuyaojilumeigeshizhongzhouqineimeigeshejiyuansudeqiehuanhuodong
，bingjianggaihuodongkuirugongjuzhixinggonglvxiangguanderenwuzhong。

在不跟蹤相應周期的情況下記錄切換活動可獲得運行時段內的平均功耗。通過添加按周期記錄的信息可以跟蹤峰值功耗。

我wo們men直zhi覺jiao上shang會hui假jia設she記ji錄lu切qie換huan活huo動dong的de準zhun確que性xing會hui隨sui著zhe設she計ji說shuo明ming從cong高gao層ceng次ci抽chou象xiang下xia降jiang到dao門men級ji，進jin而er又you下xia降jiang到dao晶jing體ti管guan級ji而er增zeng加jia，原yuan因yin是shi可ke用yong的de設she計ji詳xiang細xi信xin息xi越yue來lai越yue多duo。

現在的困境是，在電子係統級(ESL)，設計人員在對比多個架構、duozhongchangjinghuoruanjiansuanfabingshixianzuijiagonglvyouhuafanganshangyongyouleqiansuoweiyoudelinghuoxing。zaogaodeshi
，zaishuomingjibie，gonglvgusuanquebugouzhunque。zaimenji
，keyihuodedexiangxixinxijishao，linghuoxingyefeichangyouxian，jinkezhichiwanchengbianyuanyouhua，zaijingtiguanjigengshiruci。erzaijicunqichuanshuji(RTL)
，似乎可以實現最佳折中。既可以獲得足夠的詳細信息來實現功率的適當估算，又有足夠的靈活性來實現較大的功率優化。

動態功耗在很大程度上取決於應用於其主要輸入設備的激勵或在嵌入式SoC設計時代由嵌入式處理器執行的嵌入式軟件所觸發的設計內的活動。也就是說，通過啟動操作係統或執行驅動程序
、應用程序或診斷。

諸如模擬器和仿真器等驗證引擎是用於跟蹤切換活動的完美工具。要提醒的是，模擬器的執行速度主要取決於設計級別說明、shejidaxiaoheyingyongyushejidejilileixing。weilejianqingbingxiaochucileiyilai
，tongshiweilechuliqianrushiruanjian，zhiyoufangzhenqikeyizaihelideshijianduanneizhixingzheyitiaozhanxingrenwu。

截至目前，估算功耗一直采用兩步法：第一步，模擬器或仿真器會在一個交換格式 (SAIF) 文件中跟蹤並累積整個運行過程中的切換活動，或在快速信號數據庫(FSDB)文件中按周期記錄每個信號的切換活動。第二步，使用一個饋入SAIF文件的功率估算工具計算整個電路的平均功耗
，或使用饋入FSDB文件的功率估算工具計算設計時間和空間內的峰值功率。

上述機製對於SoC設計而言有兩個問題。SAIF和FSDB文件巨大且幾乎無法管理，且需要長期維護。在十億門設計時代
，這兩個問題結合在一起使上述方法沒有了用武之地。

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