低功耗：2010更加关注工艺及系统级设计

引言

低功耗是工艺技术、设计技术、电路拓扑和产品定义等各个方面综合作用的结果。确定能够达到性能目标的实际应用需求、理解设计师实现产品差异化的真实需求，而不追求过多的功能或过高的性能，这是实现高性价比和低功耗产品定义的关键。在2010年，在低功耗设计方面，通过IC工艺开发和设计技术降低漏电流以提高系统效率方面将大有前途。

EEWORLD：盘点09年，“低功耗”的理念是不是贯穿于所有的产品设计？低功耗技术主要应用于哪些领域的产品？

翟至钧：低功耗理念确实贯穿于ADI所有新的IC设计，特别是稳压器和电源管理产品设计。我们综合采用了先进的IC工艺技术和新的设计方法来促进静态功耗的降低，因此所有ADI新的解决方案都能用较少的功耗执行相应的功能。最新的设计技术使新功能执行的总体功率更低。
直到最近，大多数便携式和电池供电设备还在凭借良好的低功耗性能取悦用户。现在，基本上所有系统，包括消费类、工业类、电池供电类设备等，都需要考虑低功耗因素，这非常重要，它不仅有助于我们实现与竞争产品的差异化，还能提高大家对自然资源缺乏以及对环境负责的意识。

EEWORLD：低功耗技术能给我们的生活和工作带来了哪些影响？

翟至钧：高能效（或低能效）将从家庭到宏观环境的各个方面影响我们获得舒适度的成本和生活质量。运行时功耗较低的系统在购买、使用和维护时的成本也较低。这些系统产生的热量少，从而从总体上改善我们的生活环境。低功耗生活群体可以降低对能量需求，同时减少与产生这些能量有关的副产品。

EEWORLD：在芯片的设计中主要从哪几个方面来实现产品的低功耗？

翟至钧：低功耗是工艺技术、设计技术、电路拓扑和产品定义等各个方面综合作用的结果。例如，新的IC制造工艺设计可以具有较小的漏电流。漏电流表现为静态电流，它将随器件处理速度的提高而上升，是浪费功率的主要因素，因为漏电流对正常的功能发挥没有任何贡献。

一些设计天生就比其它设计功耗低。例如，带隙参考电压可以设计得更加精确，但需要以提高偏置电流为代价。因此需要设计一个具有合理精度的带隙参考电压，它既不影响正常功能和性能，又能减少功耗。

最佳设计拓扑的确定对能源利用效率有很大的影响。例如，使用线性转换器很容易将12V分布式电源轨转换为1.8V偏置电压，而且成本很低，但会浪费85%以上的电能。采用非同步开关稳压器完成相同的工作会使设计稍复杂一些，但成本仍然较低，效率可提升至83%。然而，最高效的方法是使用同步转换器拓扑。虽然价格稍微有些贵，但同步开关稳压器的转换效率可达98%，在某些情况下不需要使用散热器或其它冷却装置。

产品定义对IC设计的低功耗特性也有很大的影响。设计师很容易过度设计出一个具有太多功能或太强性能的IC。确定能够达到性能目标的实际应用需求、理解设计师实现产品差异化的真实需求，而不追求过多的功能或过高的性能，这是实现高性价比和低功耗产品定义的关键。

EEWORLD：贵公司在低功耗技术中有哪些不同于其他厂商的技术优势？

翟至钧：ADI公司一直是设计制造低功耗IC的领先企业之一。与市场上的其它产品相比，ADI的运算放大器每mW带宽高-3dB。ADI的数据转换器有世界一流的分辨率、无杂散动态范围和每mW信噪比指标。ADI的所有新款稳压器都采用多模式控制系统来提高宽工作电压范围内的转换效率。采用ADI新款数字控制电源管理器件（如ADP1043）实现的电路拓扑能极大地提高通信基础设备和智能电源中的系统功效。

EEWORLD：提起低功耗，你觉得贵公司在2009年最强一款产品是什么？请简要介绍。

翟至钧：ADI有太多的低功耗产品，下面举一些重要的例子：

2009年10月，ADI发布了26款新的低功耗模数转换器（AD926x）系列产品，主要用于通信、医疗和便携应用。这些ADC确立了最低功耗下的性能新标准。

ADP1043能帮助电源设计师开发出复杂、自适应的电源，这些电源可以改变工作模式从而以尽可能最高效的方式满足系统功耗要求。虽然使用传统的设计方法也能达到这个效果，但形成的电路由于太复杂、成本太高和不可靠而无法实用。ADP1043使得这种智能电源功能的商用化变得切实可行。

2009年5月，ADI发布了移动I/O扩展器和带环境光线检测功能的QWERTY键盘控制器ADP5588，适用于要求大键盘矩阵和扩展I/O线的智能便携设备。ADP5588集成了键盘扫描、去抖动和中断产生功能，因此可以减少处理器的I/O数量和负荷。新的移动I/O扩展器还能检测环境亮度、处理器能够使用的信息，确保高效地控制