低功耗設計是旨在降低產品或集成電路的整體動態和靜態功耗的技術。低功耗設計的目標是盡可能減少所有器件的功率損耗，從而降低總體功耗。
低功耗設計的必要性
低功耗設計能夠讓極大多數功能融入便攜式、手持式和電池供電設備中，對于這類產品，通過最大限度地降低功耗來延長電池壽命是很有必要。低功耗對于用戶的應用極為重要，因為最終用戶希望獲得更長的電池壽命。
低功耗設計技術
有許多低功耗設計技術可用，其中一些使用起來非常簡單，而另一些則相對復雜。
多電壓技術：多電壓技術是通過性能特征來劃分產品功能的技術。在產品電路板上，我們會將其劃分為高性能區域和低性能區域，為了實現高性能區域的功能，通常需要更高的電壓；而為了降低低性能區域的功耗，可以使用較低的電壓。對于多電壓設計，在單獨的電壓區域中進行設計會變更復雜，電壓域之間的電壓交叉需要“電平轉換器”單元。
動態電壓技術：邏輯電平的電壓可以根據需要放大或縮小來控制功耗。
動態頻率技術：系統時鐘的時鐘頻率可以根據需要升高或降低。
時鐘門控：用于切斷某些邏輯塊的系統時鐘，并關閉非必要的邏輯電路切換。
低功耗算法：在該技術中，通過降低程序運算次數和時長，從而減少了硬件運行資源的數量。
技術難點
能效優化：如何在保障設備性能和功能的同時，最大限度地減少電力消耗是低功耗技術的核心挑戰之一。
信號處理流程優化：優化數據傳輸和信號處理流程，以減少通訊過程中的能耗，這需要分解數據結構，以更簡單、快捷的方式處理流程。
能源管理：將設備各個供電系統分開，開發能夠智能判斷并調整每個設備組成部分功耗水平的能源管理系統。
材料和設計：探索新的材料和設計方案，使設備本身更加節能。
為什么需要低功耗技術？
物聯網嵌入式系統在運行過程中常常需要較高的低功耗的性能，以確保較長的電池壽命、降低公共電源消耗并防止產生過多熱量。終端產品的電池壽命越長，維護成本就會越低，更換電池的成本降低以及人工成本降低。此外，手機、智能手表等電池供電便攜式設備需要采用超低功耗設計的微電子電路。低功耗技術的應用能夠減少電池更換和電能消耗，有利于：環保；提升用戶體驗，用戶無需頻繁為設備充電或更換電池，提高了設備的易用性和可靠性；推動物聯網行業發展，為物聯網設備的大規模部署和長期運行提供了技術支撐，促進了智能技術在各行各業的應用。
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