数字IC设计中的功耗分析

一、概述

芯片的总功耗无法仅通过电流、电压或电阻值的简单相乘来确定。这是因为芯片作为一种具备复杂功能的装置，其功耗会随着运行阶段的不同行为以及外部环境的变化而产生显著波动。

1.1 功耗的分类

数字IC芯片的能耗主要由静态能耗与动态能耗两部分构成。当前主流的数字IC设计普遍采用CMOS晶体管结构，该结构在处于稳定运行状态时几乎不产生能量消耗，即静态能耗可视为零，因此CMOS电路的整体能耗主要由电容充放电过程所引发的动态能耗所决定。

peak power
average power

1.2 芯片的翻转率

参考文献：SOC设计中一种提取翻转率用于IR-drop分析的方法
翻转率用于描述在特定时间段内信号（如时钟信号与数据信号等）发生状态变化的频率。这一参数一般由前端设计人员在完成布局前的预布局阶段提供给后端设计人员，作为进行电源网络设计及IR-drop分析的重要输入信息。
关于待测器件中各模块的翻转率情况：

可通过PTPX