2、基于FGMOS晶体管的低功耗低电压电路设计

基于FGMOS晶体管的低功耗低电压电路设计

1. 低功耗低电压电路设计方法

在电路设计中，为实现低功耗低电压（LV/LP）的目标，有多种方法可供选择：
1. 晶体管尺寸设计 ：一般而言，最佳的折衷方案是设计晶体管尺寸，使栅极负载占总负载的百分比在20%到80%之间。
2. 绝热电路 ：该方法基于用电感器使负载电容产生谐振，从而回收部分在切换负载时损失的能量。
3. 技术缩放 ：理想情况下，如果技术按比例缩放，所有电压和尺寸也按相同比例缩放，延迟×功率乘积将降低至缩放因子的四次方。但这仅在静态功率可忽略不计的情况下成立，否则仅能按缩放因子的平方改善。不过，互连会对这种缩放设置限制。
4. 过渡减少 ：此技术是在特定时间段内，选择性地关闭对电路响应无影响的部分。通常通过将时钟门控到功能块来实现激活。
5. 操作数隔离 ：当电路输入快速变化，但输出仅需每隔几个时钟周期获取一次时，可采用此技术。将输入信号与电路其余部分隔离，以减少开关操作，从而降低功耗。
6. 预计算 ：把对大数据总线执行的功能拆分为两部分：小模块和大模块。先对小模块进行预计算，仅在其有效时，其余功能部分才消耗功率。
7. 并行性 ：使用N个相同的功能单元并行操作。每次操作的能量仅因功率开销而增加，而每次操作的延迟则降低N减去延迟开销。
8. 问题重新定义 ：在数字系统中，降低功耗最