浅析超低功耗集成电路技术

许可敬

摘 要：集成电路是一种微型电子器件和部件，并且在集成电路技术不断发展的过程中，遵循摩尔定律，逐渐将纳米技术应用到其中，其主要的目的就是实现超低功耗集成电路技术，对其相关行业的发展也是非常有力度。

关键词：超低功耗 集成电路技术 纳米技术 摩尔定律

中图分类号：TN43 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0071-02

1 集成电路技术分析

集成电路是一种运用电子设备中的微型电子零部件，详细的说就是把集成电路中的晶体管、电阻、电感和电容等方面，通过利用布线的方式，将这些设备和元件进行有效连接，并且将其固定在一块或者多块介质模块上，形成整体电路中的一个微型电路，降低电子设备的功耗，以及提升电子设备的综合性能。其实，集成电路主要是在20世纪50年代，由半导体领域发展起来的电路器件，并且通过半导体制造工艺，构成对整体电路有着一定功能的半导体元件，如图1所示。

另外，集成电路主要是用于电路板之中，具有体积相对较小、使用时间相对较高、重量相对较小、性能较为良好等优势，所以在生产的过程中，可大规模的批量生产，也在相关行业中得到了大规模的使用[1]。同时，在集成电路不断发展的过程中，逐渐在计算机领域得到了广泛应用。

2 超低功耗集成电路技术分析

超低功耗集成电路技术主要是根据集成电路的一些运行和工作原理，降低电子设备的功耗，并且将其功耗降至最低。主要是因为集成电路技术在不断发展的过程中，降低功耗成为了发展中的重点，主要是体现在集成电路技术中的材料、结构、系统等方面。因此，超低功耗集成电路技术的实现，完全展现了这一概念，并且为其相关行业的发展提供了重要支持。

3 超低功耗集成电路技术原理

超低功耗集成电路技术是由很多方面组成的，例如：电路材料采用、内部元件排列、电源硬件设计、系统功耗设计降低等，下面就针对这几方面，进行了简要分析和阐述。

3.1 电路材料的采用

功耗降低、超低功耗是集成电路技术发展中的重点。因此，在超低功耗集成电路技术应用的过程中，首先要考虑的就是电路材料，也是降低和控制集成电路功耗的主要因素。因此，在超低功耗集成电路技术材料选择的过程中，一定要对各种材料的性能进行试验，根据各個试验结果选择功耗相对较低的电路材料，并且一定要将先进电子技术应用到其中，加强集成电路运行中的综合性能，这样可以有效地降低和控制集成电路中元件功耗[2]。

3.2 内部元件排序

集成电路作为电子设备电路中的一个部分，并且在运行的过程中，主要是以发热的形式消耗大量的功，因此超低功耗集成电路技术在应用的过程中，针对内部的元件，一定要采取相应的方式，对元件的排列进行优化，重新整合和排序，从而降低各个元件在运行中所消耗的功，进而展现了超低功耗集成电路技术的优势。

3.3 电源硬件的设计

电源硬件是集成电路功消耗的一个重要内容。因此，在超低功耗集成电路技术应用的过程中，电源硬件的控制和设计，是非常重要的一项内容，例如：若是集成电路的电源电压相对较高的话，那么消耗大量的功。所以，在超低功耗集成电路技术应用的过程中，尽量采用电压相对较多的电源，并且对集成电路中芯片的核定电压进行控制，一般情况下应当控制在0.85V，缓存定压也应当控制在0.9V，这样在最大程度上降低功的消耗。另外，超低功耗集成电路技术在应用的过程中，可以通过电源的控制和设计，对输入的电压进行控制，并且利用额定和动态的电源供电技术，对电路芯片的运行电压进行有效控制，这样可以有效地实现功降低消耗的目标。

3.4 系统功耗的控制

超低功耗集成电路技术中系统功耗控制，主要表面在系统程度方面，通过对系统软件的设计和管理，将集成电路中的各个硬件部件进行有效结合，进而对运行过程和等待过程进行有效控制。同时，在集成电路系统处于非工作状态的过程中，应当对各个电路元件进行休眠控制模式，这样可以有效地实现“忙时多用、闲时休眠、不用关闭”等集成电路控制模式。

3.5 动态电压的整合

动态电压的整合是超低功耗集成电路技术应用的一个重点内容，主要是通过降低运行频率和供电电压的方式，对系统运行的程序进行相应的处理，并且在调节的过程中，可以利用动态电压调整技术，降低功的消耗。同时，在超低功耗集成电路技术应用的过程中，不同层次的离散频率可以运行在动态电压调节系统中，这样可以对程序运行的电压负载进行相应的调节，可以保证电压值运行的稳定性。但是，在整合和调节的过程中，一定要注意以下几个方面。

（1）在调节和整合的过程中，一定要基于FLAT、PEAK、PAST、AVGN隔离算法等方面，对功的消耗进行良好的控制。

（2）在任务算法的基础之上，对电压调节和动态频率进行相应的比较，这样可以进一步提升集成电路系统运行的效率，对电力电压度进行有效调节，实现了超低功耗集成电路技术的优势。

4 超低功耗集成电路技术的发展分析

随着我国电子设备的不断发展，集成电路设计人员在提升综合性能、降低功耗方面面临着相对大的挑战。因此，在不断发展的过程中，逐渐将纳米技术应用到其中，并且在整体电路结构的基础之上，实现内外兼顾以及超低功耗集成电路技术的运行模式。同时，超低功耗集成电路技术在不断发展的过程中，由于自身的性能和特点，会带来很多相关产业的发展，例如：在电子信息产业中，通过利用超低功耗集成电路技术，可以有效地提升电子设备的综合性能，进而促进了我国电子信息产业的发展。

另外，在超低功耗集成电路技术运行的过程中，主要是在摩尔定律的基础之上，各种先进的技术形式进行融合。但是，在超低功耗集成电路技术不断发展的过程中，还会面临着一些问题和转折点，相信在不断实践和研究的过程中会有更好的发展前景。

5 结语

综上所述，超低功耗集成电路技术作为我国电子设备生产中一种新的电路系统模式，在电子信息行业，以及一些其他行业都起到了非常重要的作用和意义。本文针对超低功耗集成电路技术的一些相关内容，进行了简要分析和阐述，其主要目的就是降低功耗，提升电子以及其他的一些产品的综合性能，充分展现超低功耗集成电路技术的优势。

参考文献

[1] 张晨龙.超低功耗集成电路技术研究[J].现代工业经济和信息化，2016，6（16）：27-28，44.

[2] 耿利.建筑水暖管道安装问题及对策思考[J].建材与装饰，2016（34）：202-203.

[3] 张明文.新形势下超低功耗集成电路技术研究[J].电子制作，2016（18）：26-27.