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集成电路低频情况下功耗较小?

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
我认为开关损耗是跟频率相关的,而且频率越高开关损耗越大,另外就是给MOS的gate的寄生电容不断充放电也会产生损耗,而且驱动频率越高,损耗越大。我认为这些损耗是芯片往更高频率跑会遇到的很大的障碍。另外一个就是电压,电压越低也能降低充放电的损耗,能够让芯片跑在更高的频率上。
我不知道自己的以上认知是否正确,顺便转到微电子版吧,看看有没有大牛们回复

功耗跟频率是有直接关系的,简单的说,芯片是有好多instance组成的,信号从0到1,或
者从1到0的翻转过程中,pmos和nmos在一段时间内是都导通的,这个时候就有一个电流从
vdd到vss,这个产生的就是instance的内部功耗,一般来说频率越快,内部功耗就越大;
信号的翻转还会给instance的load和连接线上的等效电容充电,这就带来了一个翻转的功
耗,频率越快,翻转越多,翻转功耗也就越大。
再说电压,相同条件下(相同的slew,load),vdd电压越高instance翻转用的时间就越
短,速度也就越快。所以升高电压可以让芯片跑得更快一些。

对CMOS逻辑而言,电压高,MOS的等效电阻小,50%爬升时间0.69RC减少的,和电压有直接关系。

对CMOS逻辑而言,电压高,MOS的等效电阻小,50%爬升时间0.69RC减少的,和电压VDD没有直接关系。

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