超低功耗集成电路技术的分析与探究

摘要：本文阐述了超低功耗技術在集成电路领域的技术原理，包含电路材料的采用、内部元件的排序、电源硬件的设计、系统功耗的控制和动态电压的整合。以及超低功耗集成电路技术的发展分析。

关键词：超低功耗、集成电路

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，也可以说就是将集成电路中的电阻、电容、电感和电晶体管等方面，通过利用线路布局的方法，将这些电子元器件进行有效的连接，并且把这些元器件固定在一块或者多块介质模块上，构成整个电路中的一个微型电路，降低电子设备整体的功率消耗，来提升电子设备的整体性能。从历史来看，集成电路主要是在1950年后在半导体领域发展起来的，通过半导体制造工艺，构成了对整体电路具备部分功能的半导体元件。集成电路主要是用在PCB之中，具有占用体积较小、使用时间较高、重量较小、性能较好的相对优势，所以在生产制造的过程中，可以进行大规模的批量生产，同时也在相关行业中得到了大规模的应用。在集成电路不断发展的过程当中，已经逐步在计算机领域得到了非常广泛应用。

2.超低功耗集成电路技术分析

因为集成电路技术在历史发展的长河中，降低功耗已成为了发展中的重要方向，主要体现在集成电路技术中的结构、材料、系统等诸多方面，超低功耗就成为一项重要的技术要求。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。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许多方面构成的，例如：电路材料使用、内部元件排列、电源硬件设计、系统功耗设计等，下面就针对这几方面，进行了简要分析和阐述。

3.1 电路材料的使用

集成电路技术发展中的重点其中就包括功耗降低、超低功耗。所以在超低功耗技术应用的过程中，首先要考虑的就是电路材料的选用，也是降低和控制集成电路功耗的主要因素。在材料选择的过程中，必须要对各种材料的性能进行提前实验，根据各个试验结果选择功耗相对较低的电路材料，并且必须要将先进的电子技术应用到其中，强化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。

3.2 内部元件排序

集成电路在运行过程中，发热是其消耗大量功的主要形式，所以超低功耗集成电路技术在应用的过程中，针对内部的元件，一定要采取此种方法，优化元件的内部排列，重新整合和排序，以便减低各个元件在运行中的功耗，进而凸显超低功耗集成电路技术的优势。

3.3 电源硬件的设计

电源硬件也是是集成电路功消耗的其中一个重要工作。所以在超低功耗集成电路技术应用的过程中，电源硬件的设计和控制，是非常重要的一项内容。例如：如果集成电路的电源电压处于比较高的状态下，那么会消耗大量的能量。因此，在超低功耗集成电路技术应用的阶段中，尽可能使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，多数情况下可控制在0.85V，缓存定压也应当控制在0.9V，这样在最大程度上降低集成电路的功耗。

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，对输入的电压端进行控制和管理，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降低功耗的目标。

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，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分进行合理结合，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时，可对各个电路元件设置进入休眠控制模式，这样可以有效地达到，繁忙时多使用、闲暇时休眠、不用时自动关闭的集成电路控制模式。

3.5 动态电压的整合

动态电压的整合也是超低功耗集成电路技术应用一个重点方式，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应用，并且在调节的过程当中，可利用动态电压调整的技术，降低功耗。于此同时，在超低功耗集成电路技术应用的过程中，各个层次的离散频率可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调节，可以保证电压值运行的稳定性。

4.超低功耗集成电路技术的前景发展

近些年来，伴随着我国各类电子设备的不断发展和前进，集成电路设计者们在降低功耗、提升综合性能方面面临着艰巨的挑战。因此，在不断发展的过程中，纳米材料和技术的应用也渐渐的纳入其中，并且在整体电路结构上，逐步实行内外兼顾以及超低功耗集成电路技术的运行模式。超低功耗集成电路技术的发展的过程，由于自身的性能和特点，会给很多相关产业带来前景不错的发展。

另一方面，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上，各种先进的技术形式进行了融合。但是，在超低功耗集成电路技术不断发展的过程中，还会面临着许多问题，相信在不断研究和实践过程中会有更好的发展前景。

5.结语

综上，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，在电子信息行业都起到了非常重要的作用和意义。本文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

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作者简介

苗莎莎（1978年2月），女，天津人，大学本科，研究方向：集成电路、信息化等。