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数字电路CMOS技术数字电路CMOS技术，即互补金属氧化物半导体技术，是一种常用于数字集成电路设计中的重要技术。
CMOS技术具有低功耗、高集成度、强抗噪性等优势，广泛应用于现代电子设备和系统中。
本文将从CMOS技术的原理、特点以及在数字电路中的应用等方面进行论述。
一、CMOS技术的原理CMOS技术是利用PN结的导通特性和MOS场效应管的控制特性相结合而形成的。
PN结的导通特性使得CMOS电路可以实现电流的流动和开关功能，而MOS场效应管的控制特性使得CMOS电路可以控制电流的大小和流动方向。
通过巧妙地设计和布局N型MOS和P型MOS管，可以形成互补的工作方式，实现高性能的数字电路。
二、CMOS技术的特点1. 低功耗：CMOS技术基于互补工作方式，只有在信号变化时才会有电流流过，因此在静态状态下几乎没有功耗，非常适合低功耗应用。
2. 高集成度：CMOS电路中的MOS场效应管尺寸小，可以实现高密度的集成电路设计，从而在同样面积上实现更多的逻辑功能。
3. 强抗噪性：CMOS电路采用差分输入的方式来抵消噪声的影响，能够提高电路的稳定性和抗干扰能力。
4. 宽电压范围：CMOS电路可以在宽电源电压范围内正常工作，具有较好的电压适应性。
三、CMOS技术在数字电路中的应用1. 逻辑门电路：CMOS技术可以实现逻辑门电路的设计，如与门、或门、非门等。
逻辑门电路通过组合不同的门电路可以实现各种复杂的逻辑功能。
2. 计数器和寄存器：CMOS技术可以实现各类计数器和寄存器的设计，在数字系统中起到存储和计数功能，如二进制加法器、移位寄存器等。
3. 存储器设计：CMOS技术可用于多种存储器设计，如静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)等。
SRAM具有读写速度快、不需要刷新等优势，而DRAM具有高集成度和低功耗等优势，在存储器设计中应用广泛。
4. 数字信号处理器：CMOS技术可以用于数字信号处理器的设计，实现数字信号的滤波、变换、编码等操作，广泛应用于通信系统、音视频处理等领域。
数字集成电路低功耗物理实现技术与UPF孙轶群sun.yiqun@国民技术股份有限公司Nationz Technologies Inc摘要本文从CMOS电路功耗原理入手，针对不同工艺尺寸下数字集成电路的低功耗物理实现方法进行描述，并着重描述了Synopsys UPF（Unified Power Format）对低功耗设计的描述方法。
UPF是Synopsys公司提出的一种对芯片中电源域设计进行约束的文件格式。
通过与UPF 格式匹配的Liberty文件，UPF约束文件可以被整套Galaxy物理实现平台的任何一个环节直接使用，并将设计者的电源设计约束传递给设计工具，由工具完成设计的实现工作，从而实现整套数字集成电路低功耗物理实现的流程。
1.0 概述本文从数字集成电路低功耗设计原理下手，对设计中低功耗的实现技术进行描述，包括完成低功耗设计需要的库资料以及常用EDA工具对低功耗技术实现的方法。
2.0 CMOS电路的低功耗设计原理CMOS电路功耗主要分3种，静态功耗主要与工艺以及电路结构相关，短路电流功耗主要与驱动电压、p-MOS和n-MOS同时打开时产生的最大电流、翻转频率以及上升、下降时间有关，开关电流功耗主要与负载电容、驱动电压、翻转频率有关。
做低功耗设计，就必须从这些影响功耗的因素下手。
3.0 低功耗设计手段及Library需求低功耗的设计手段较为复杂，但对于不同的设计，或者不同的工艺，实现的方法却各不相同。
3.1 0.18um及以上工艺0.18um及以上工艺，在低功耗设计手段上较为有限，主要原因在于，静态功耗很小，基本不用关心。
动态功耗方面，主要的功耗来自于Switching Power，即与负载电容、电压以及工作中的信号翻转频率相关。
减小负载电容，就必须在设计上下功夫，减少电路规模。
减少信号翻转频率，除了降低时钟频率外，只有在设计上考虑，能不翻转的信号就不翻转。
至于电压，由于0.18um及以上工艺的阈值电压有一定的限制，因此，供电电压降低，势必影响工作频率。
数字集成电路74LS/74ASL/74HC/74HCT/74F系列芯片的区别1、LS是低功耗肖特基，其改进型为先进低功耗肖特基TTL，即74ALS系列，它的性能比74LS更好。
HC是高速COMS，具有CMOS的低功耗和相当于74LS高速度的性能，属于一种高速低功耗产品。
LS的速度比HC略快。
HCT输入输出与LS兼容，但是功耗低；F 是高速肖特基电路；2、LS是TTL电平，HC是COMS电平。
3、LS输入开路为高电平，HC输入不允许开路，hc一般都要求有上下拉电阻来确定输入端无效时的电平。
LS却没有这个要求4、LS输出下拉强上拉弱，HC上拉下拉相同。
5、工作电压不同，LS只能用5V，而HC一般为2V到6V；6、电平不同。
LS是TTL电平，其低电平和高电平分别为0.8和V2.4，而CMOS在工作电压为5V时分别为0.3V和3.6V，所以CMOS可以驱动TTL，但反过来是不行的7、驱动能力不同，LS一般高电平的驱动能力为5mA，低电平为20mA；而CMOS的高低电平均为5mA；8、CMOS器件抗静电能力差，易发生栓锁问题，所以CMOS的输入脚不能直接接电源。
9、上述两者的工作频率都在30mHz以下，74ALS略高，可达50mHz。
但它们的工作电压却大不相同：74LS系列为5V，74HC系列为2~6V。
10、扇出能力：74LS系列为20，而74HC系列在直流时则高达1000以上，但在交流时很低，由工作频率决定。
74LS属于TTL类型的集成电路，而74HC属于CMOS集成电路。
LS、HC二者高电平低电平定义不同，HC高电平规定为0.7倍电源电压，低电平规定为0.3倍电源电压。
LS规定高电平为2.0V，低电平为0.8V。
带负载特性不同。
HC上拉下拉能力相同，LS上拉弱而下拉强。
输入特性不同。
HC输入电阻很高，输入开路时电平不定。
LS输入内部有上拉，输入开路时为高电平。
================================CD是harris的前缀，SN是TI的前缀。
什么是电子电路中的数字集成电路它们有什么特点数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）是指应用数值信号进行处理和传输的集成电路。
它是电子电路中的一种重要组成部分，广泛应用于数字电子设备中，如计算机、通信设备、嵌入式系统等。
数字集成电路具有以下几个特点：1. 数字信号处理能力强：数字集成电路可以对数字信号进行高效的处理和计算，具备较高的计算能力和运算速度。
这使得数字设备在数据处理、逻辑运算等领域具备较大优势。
2. 高密度集成：数字集成电路采用微电子技术，可以将众多的逻辑门电路、触发器、计数器等数字电路元件集成到单个芯片中，实现高度集成化和紧凑的设计。
这种高密度集成的特点使得数字集成电路具备更小的体积和更简洁的结构。
3. 低功耗：数字集成电路采用的是以0和1表示的数字信号进行处理，相较于模拟电路，数字电路的功耗较低。
这对于一些依赖电池供电、需要长时间运行的电子设备尤为重要，如移动设备、无线传感器网络等。
4. 抗干扰能力强：数字集成电路具备较高的抗干扰能力，能够有效抵御外界的干扰信号对数字信号的影响。
这使得数字集成电路在复杂电磁环境下能够稳定可靠地工作，保证数据的准确性和可靠性。
5. 易于设计和维护：数字集成电路的设计和维护相对比较容易。
数字电路的设计采用的是逻辑门电路、触发器等离散元件的组合，可以通过电路图进行表达和设计；同时，数字集成电路的维护主要是对芯片的检测、替换和刷写等操作，较为简便。
总结起来，数字集成电路具有处理能力强、高度集成、低功耗、抗干扰能力强、易于设计和维护等特点。
它在现代电子技术中发挥着重要作用，推动了数字化产品的不断发展和普及。
随着科技的进步和需求的不断变化，数字集成电路将会继续发展，为人们带来更多便利和创新。
集成电路设计中的低功耗技术研究开题报告一、研究背景随着移动互联网、物联网、人工智能等领域的快速发展，对集成电路设计提出了更高的要求，其中低功耗技术成为当前研究的热点之一。
低功耗技术在延长电池寿命、降低能源消耗、减少散热问题等方面具有重要意义，因此对于集成电路设计中的低功耗技术进行深入研究具有重要意义。
二、研究意义低功耗技术在当前社会发展中具有重要意义，不仅可以提高电子设备的续航时间，降低使用成本，还可以减少对环境的影响，符合可持续发展的理念。
通过对集成电路设计中的低功耗技术进行研究，可以为未来电子产品的发展提供技术支持，推动整个行业向着更加节能环保的方向发展。
三、研究内容低功耗技术在集成电路设计中的应用现状分析低功耗技术在不同类型集成电路中的实际效果评估低功耗技术在不同工艺制程下的适用性研究低功耗技术与性能优化之间的平衡探讨四、研究方法文献综述：对当前关于集成电路设计中低功耗技术的相关文献进行梳理和总结，了解前人在该领域的研究成果和发展趋势。
模拟仿真：通过搭建相应的仿真平台，对不同低功耗技术在集成电路设计中的效果进行模拟验证，为后续实验提供参考。
实验验证：设计实际电路并进行实验验证，验证低功耗技术在实际集成电路设计中的可行性和效果。
五、预期成果对集成电路设计中低功耗技术的应用现状进行深入分析，总结目前存在的问题和挑战。
验证不同类型集成电路中低功耗技术的实际效果，并提出相应优化方案。
探讨低功耗技术在不同工艺制程下的适用性，并给出相应建议。
寻找低功耗技术与性能优化之间的平衡点，为未来集成电路设计提供参考依据。
通过以上研究内容和方法，我们将全面深入地探讨集成电路设计中的低功耗技术，为相关领域的发展做出贡献，推动整个行业向着更加节能环保的方向迈进。
数字集成电路是现代电子产品中不可或缺的一部分，它们广泛应用于计算机、手机、汽车、医疗设备等领域。
数字集成电路通过在芯片上集成大量的数字电子元件，实现了电子系统的高度集成和高速运算。
本文将从电路、系统与设计三个方面探讨数字集成电路的相关内容。
一、数字集成电路的电路结构数字集成电路的电路结构主要包括逻辑门、寄存器、计数器等基本元件。
其中，逻辑门是数字集成电路中最基本的构建元件，包括与门、或门、非门等，通过逻辑门的组合可以实现各种复杂的逻辑功能。
寄存器是用于存储数据的元件，通常由触发器构成；而计数器则可以实现计数和计时功能。
这些基本的电路结构构成了数字集成电路的基础，为实现各种数字系统提供了必要的支持。
二、数字集成电路与数字系统数字集成电路是数字系统的核心组成部分，数字系统是以数字信号为处理对象的系统。
数字系统通常包括输入输出接口、控制单元、运算器、存储器等部分，数字集成电路在其中充当着处理和控制信号的角色。
数字系统的设计需要充分考虑数字集成电路的特性，包括时序和逻辑的正确性、面积和功耗的优化等方面。
数字集成电路的发展也推动了数字系统的不断完善和创新，使得数字系统在各个领域得到了广泛的应用。
三、数字集成电路的设计方法数字集成电路的设计过程通常包括需求分析、总体设计、逻辑设计、电路设计、物理设计等阶段。
需求分析阶段需要充分了解数字系统的功能需求，并将其转化为具体的电路规格。
总体设计阶段需要根据需求分析的结果确定电路的整体结构和功能分配。
逻辑设计阶段是将总体设计转化为逻辑电路图，其中需要考虑逻辑函数、时序关系、并行性等问题。
电路设计阶段是将逻辑电路图转化为电路级电路图，包括门电路的选择和优化等。
物理设计阶段则是将电路级电路图转化为实际的版图设计，考虑布线、功耗、散热等问题。
在每个设计阶段都需要充分考虑电路的性能、面积、功耗等指标，以实现设计的最优化。
结语数字集成电路作为现代电子系统的关键组成部分，对于数字系统的功能和性能起着至关重要的作用。
数字集成电路低功耗物理实现技术与UPF孙轶群sun.yiqun@国民技术股份有限公司Nationz Technologies Inc摘要本文从CMOS电路功耗原理入手，针对不同工艺尺寸下数字集成电路的低功耗物理实现方法进行描述，并着重描述了Synopsys UPF（Unified Power Format）对低功耗设计的描述方法。
UPF是Synopsys公司提出的一种对芯片中电源域设计进行约束的文件格式。
通过与UPF 格式匹配的Liberty文件，UPF约束文件可以被整套Galaxy物理实现平台的任何一个环节直接使用，并将设计者的电源设计约束传递给设计工具，由工具完成设计的实现工作，从而实现整套数字集成电路低功耗物理实现的流程。
1.0 概述本文从数字集成电路低功耗设计原理下手，对设计中低功耗的实现技术进行描述，包括完成低功耗设计需要的库资料以及常用EDA工具对低功耗技术实现的方法。
2.0 CMOS电路的低功耗设计原理CMOS电路功耗主要分3种，静态功耗主要与工艺以及电路结构相关，短路电流功耗主要与驱动电压、p-MOS和n-MOS同时打开时产生的最大电流、翻转频率以及上升、下降时间有关，开关电流功耗主要与负载电容、驱动电压、翻转频率有关。
做低功耗设计，就必须从这些影响功耗的因素下手。
3.0 低功耗设计手段及Library需求低功耗的设计手段较为复杂，但对于不同的设计，或者不同的工艺，实现的方法却各不相同。
3.1 0.18um及以上工艺0.18um及以上工艺，在低功耗设计手段上较为有限，主要原因在于，静态功耗很小，基本不用关心。
动态功耗方面，主要的功耗来自于Switching Power，即与负载电容、电压以及工作中的信号翻转频率相关。
减小负载电容，就必须在设计上下功夫，减少电路规模。
减少信号翻转频率，除了降低时钟频率外，只有在设计上考虑，能不翻转的信号就不翻转。
至于电压，由于0.18um及以上工艺的阈值电压有一定的限制，因此，供电电压降低，势必影响工作频率。
文献综述摘要：随着集成电路技术的飞速发展和广泛应用，由功耗所引发的能源消耗、封装成本、以及高集成度芯片散热等问题日益突显，越来越受到人们的重视;低功耗技术己成为当今集成电路设计的一个研究重点和热点。
低功耗技术的研究主要涉及了工艺、封装和电路设计三大层面;其中电路设计层面具有成本低、适用范围广的特点，有很大的优化空间。
本文针对低功耗芯片设计技术进行了系统地研究，并将研究成果成功应用到一个典型的低功耗无线通讯系统—射频识别系统中。
本文首先分析了不同供电机制系统低功耗的特征，区分了“低能耗”和“低功率”的概念，详尽阐述了功耗的产生机理;在此基础上，结合RFID系统中电子标签芯片的工作原理，针对其特殊的低功耗需求，提出了一种适合电子标签数字基带处理器的分布式架构。
接着，比较系统地介绍了降低功耗的四种基本途径，研究了传统CMOS电路不同设计阶段的各种低功耗技术;并将其灵活应用到电子标签芯片的设计中，提出了一种简单有效的随机数发生机制和一种新颖的分步式译码电路，分别设计并实现了超低功耗的超高频、高频和低频电子标签数字基带处理器芯片。
测试结果表明:本文设计与国外的同类设计相比，在功耗方面具有较大的优势。
本文还积极探索了一种新颖的低功耗技术—绝热电路技术:提出了一种准静态绝热逻辑电路结构(C2N-}N2D2P)，有效地避免了动态绝热逻辑中因电路节点充放电而产生的冗余功耗;同时为了完善绝热电路的逻辑功能，提出了一种具有置位/复位功能的绝热锁存器电路结构;将绝热电路技术应用到ROM电路的设计中，提出了一种绝热ROM存储器单元电路(ADL ROM )，大大降低了读操作时位线负载电容充放电而产生的动态功耗。
为了促进绝热电路技术在集成电路设计中的应用和推广，本文还开发了一套绝热电路的半自动设计方法，并设计了与之配套的绝热单元库。
最终，将绝热电路技术的研究成果巧妙地与RFID系统设计相结合，设计并实现了一款绝热低频电子标签，目前该芯片正处于测试过程中。
低功耗集成电路技术分析作者：胡玉松来源：《中国新通信》 2018年第6期【摘要】科学技术的飞速发展推动着电子科技的创新与优化，而集成电路是电子科技领域的一门重要技术，有着突出的运算以及信息处理能力。
但是集成电路所承担的运算强度、速度等都在迅猛提升，因此加大了集成电路的功耗，也为集成电路设计提出了更高的要求。
为了设计出低功耗以及性能存在保障的集成电路，必须运用先进的低功耗集成电路技术，需要在技术运用当中进行不断创新，努力突破技术难题。
【关键词】低功耗集成电路技术集成电路有着强大的信息处理能力，电子科技领域的一个重要成果，其发挥的作用正在逐步提高，同时集成电路的消耗也在提升。
由于当前的技术还不够成熟，技术人员在设计集成电路的过程中往往只能够妥协选择降低功耗和提升性能，可以说这在极大程度上限制了集成电路能力的发挥以及大规模集成电路的发展。
要想解决这一问题，只有通过探究低功耗集成电路技术的方式来找到解决的突破口，攻克低功耗技术问题。
一、低功耗集成电路技术发展研究低功耗集成电路技术指的是利用技术手段降低电路功耗，而这一技术也是当前困扰技术人员的一个巨大难题。
技术人员对集成电路的低功耗技术进行了长时间的钻研与分析，获得了一定的研究进展，也推动了低功耗集成电路技术的发展。
当前阶段在设计低功耗集成电路时主要采用的是CMOS技术，这一技术在应用当中发挥的作用是对集成电路元件分布和结构进行优化，通过对系统布局、程序等调整力求最大化的降低功耗。
但是如今电子产品以及电子元件换代速度极快，这让功耗降低的技术手段往往无法适应产品换代的需求，技术尴尬的问题十分明显。
由于技术突破方面的难题，集成电路的低功耗技术受到了制约。
于是要想达到集成电路功耗降低的目标和效果，在如今设计常规集成电路时就要积极选用低功耗设计法，也就是通过集成电路的优化设计来降低功耗。
具体而言，可以通过降低电压、栅控技术、运用高科技材料等方法力求最大化的减少元件的功耗，让低功耗集成电路技术难题的解决拥有一个良好的突破口。
数字集成电路低功耗分析摘要：电子产品功耗的大小不仅限制了便携设备电池使用时间,也在一定程度上影响着设备性能。
研究如何降低功耗己经成为所有IC设计者必须考虑的重要问题，对功耗的优化也是目前每个IC设计企业的必要环节。
本文主要对数字集成电路功耗的优化方法进行了分析，分别从工艺级、电路级、版图级、门级、寄存器级、算法级和系统级分析了低功耗的优化方法。
关键词：低功耗；集成电路；优化引言：随着移动设备快速大量的增加和芯片处理速度的提高，芯片的功耗己成为集成电路设计者必须考虑的重要问题，于此同时对芯片的整体性能评估己经由原来的面积和速度变成了面积、时序、可测性和功耗的综合考虑，而且功耗所占的比重越来越大。
低功耗技术的研究背景：集成电路是一个二十世纪发展起来的高技术产业，也是二十一世纪世界进入信息化社会的前提和基础。
在1958年德克萨斯仪器公司生产出第一块集成电路，集成电路产业就一直保持着快速的发展速度，处在数字化和信息化时代的今天，数字集成电路的应用和改进显得尤为重要，从电子管到晶体管再到中小规模集成电路和超大规模集成电路，到现在市场上主流的专用集成电路(ASIC)，以及现处于快速发展的系统级芯片，数字集成电路始终朝着速度更快，集成度更高，规模更大的方向不断发展。
从目前状况来看，数字集成电路基本上仍然遵循摩尔定律来发展—集成度几乎每18个月增长一倍。
但是随着芯片规模的不断扩大，功耗问题变得越来越突出，并且成为制约数字集成电路发展的重要因素。
长期以来，面积最小化和处理的高速度是数字集成电路设计中最主要的问题。
现在，因为新的IC技术工艺的使用和集成度越来越高，降低芯片功耗逐渐成为了非常重要的一个因素。
在亚微米和深亚微米的技术中，由于能量消耗而产生的余热使电路中的某些功能受到了不同程度的影响。
功耗的增加意味着电迁移率的增加。
当芯片温度上达到一定的程度时，电路就无法正常工作，因此复杂系统的性能就会被严重的影响到，并且整个系统的可靠性将会降低，尤其对于要求具有长生命周期和高可靠性的电子产品来说，降低功耗是必然的选择。
从产品市场需求来看，近年来依靠电池供电的数码产品的大量使用如便携电脑、移动通讯工具等，这些产品的功耗严重影响着用户的使用体验，为了使产品具有更长的使用时间，迫切需要降低产品功耗。
目前，功耗的优化方法有很多种，也越来越具有针对性，但大体思路都是通过降低工作电压和工作频率、减少计算量等方法来实数字集成电路的功耗优化。
数字集成电路低功耗优化的下一个研究方向是结合多个层次的功耗分析及优化方法。
数字集成电路低功耗优化方法：低功耗设计技术大致可以分为两类：动态技术和静态技术。
静态技术是指从系统构造、工作原理方面入手，降低系统功耗,如选用低功耗器件，采用异步电路体系设计等。
而动态技术则是通过改变系统的运行行为来达到降低系统功耗的目的，如在系统工作过程中，根据运行状况将器件从工作状态转入睡眠状态。
功耗主要取决于四个因素:工作电压、负载电容、开关活动性和工作频率。
因此，数字集成电路的低功耗优化设计要综合考虑这四个方面来找到最佳的优化方法。
(1)工艺级低功耗优化技术：封装技术对芯片的功耗有着巨大的影响，芯片级的输入输出功耗大约占到整个系统功耗的1/4到1/2，所以，在具有多个芯片的系统中，优先考虑的减少工输入输出的功耗。
通常芯片之间的接口单元占了大部分的功耗，造成这种现象的原因是片间接口的电容大小在pF 数量级上，而片上的电容仅仅是在fF数量级上。
对于传统的封装技术，Bakogl认为每个被封装管脚的电容大约是13一14pF。
由于动态功耗和电容之间成线性关系，所以芯片间的输入输出接口的电容功耗可以占到整个芯片组功耗的25%到50%之间。
对于具有多个芯片的系统来说，减小输入输出电容对于降低系统的功耗具有积极的意义。
多芯片封装(MCM)技术相对于印制电路版(PCB)技术可以大量地减少芯片之间通讯功耗。
在MCM多芯片封装中,所有的芯片被封装在一个基板上面，此时，芯片间的输入输出接口电容可以达到片内输入输出接口电容的数量，从而降低了芯片间的功耗。
采用MCM封装还可以减小片间连接线长度和电容大小，使延时减小，提高了电路性能，可以为降低电压低功耗做准备。
此外，和其它封装方式相比较，MCM封装可以大大提高系统的集成度。
在深亚微米工艺中，8”x10”MCM可以封装10亿个管子，不仅节省了面积，而且可以换取功耗，为功耗的设计提供灵活性。
(2) 电路级低功耗优化技术：动态逻辑在电路在具体实现的过程中，CMOS 工艺提供了很多种的逻辑结构，比如全互补型静态CMOS 逻辑结构、伪NMOS 逻辑结构、动态CMOS 逻辑结构、时钟CMOS 逻辑结构、多米诺逻辑结构等。
动态CMOS 逻辑门的基本结构如图1所示，脉冲φ控制着整个逻辑门电路的动态工作，中间是由N 型管组成的逻辑门电路，上端为输出Z ，并经过P 型管（预充电管）接正向电源Vdd ，下端经N 型管（赋值管）接负向电源Vss 。
动态逻辑在降低优化功耗方面有很多优点。
第一，采用动态逻辑可以大大减少器件的个数，逻辑的实现仅由NMOS 网络来完成，PMOS 网络仅用来作为预充电器件，器件个数的减少从而减小负载电容，所以功耗降低。
第二，动态逻辑中PMOS 器件层叠个数较少，所以电路可以在低电压的条件下正常工作，从而降低功耗。
第三，动态逻辑可以避免短路功耗。
第四，动态逻辑可以在输出节点上确保每个时钟周期内电平的翻转幅度，不会产生伪跳变，进而降低了功耗。
第五，动态逻辑电路可以大量减少由于竞争冒险而产生的毛刺现象，也可以降低节点的寄生电容和消除短路电流，从而降低功耗。
动态逻辑的不足之处在于预充电管需要时钟驱动，这加重了时钟的负担N逻辑(3)版图级低功耗优化技术：版图优化必须同时优化器件和器件之间的互连。
深亚微米技术的广泛应用，使互连线产生的功耗成为了整个电路功耗的主要部分，过去的布局连线线只考虑面积和时延着两个因素。
现在布局布线要考虑来自设计前端的信号信息，来实现功耗的优化。
对具有较高活动性的信号选择上层金属布线是版图设计中最简单的低功耗处理方法。
基板和上层金属用一层二氧化硅来隔开，布线的物理电容会随着氧化层的厚度的增加而减小，因此把活动性高的信号线布在较上层可以降低功耗，但应该注意到较上层布线需要较多的通孔，而通孔会增加电容。
此外，应使高活动性信号的布线具有较低的电容。
在处理复杂设计时，通常会将电路分成较小的电路块逐一优化。
由于块内互连线比块间互连线短，电容也较小，因此在网表划分时要考虑信号的活性，要使低活性的互连线处在边界上。
布局、布线的问题可使用面积优化和延迟的方法，但在进行功耗优化时，必须用信号的活动性对电路互连线加权，尽量使高活动性的互连线处于块内。
在深亚微米设计时，因为藕合电容占据着大部分总的互连电容和功耗，因此在布线时，引线的间距也应要根据信号的活动性进行调整。
同理，引线的线宽也要根据信号活动性、延迟限制和互连电容权衡考虑。
(4) 门级低功耗设计:目前采用的门级低功耗优化方法主要有门尺寸优化和门级多阈值电压技术（Gate-level Multi-Vthimplementation）。
其中，门尺寸优化的基本思想是通过减小器件的尺寸来获得低功耗，但这样做通常会影响电路的性能。
作为改进，可以将非关键路径的门缩小尺寸以减小面积和功耗，因此门尺寸优化问题可以转化为满足给定延迟约束条件下的功耗极小化问题。
门级多阈值电压技术主要用来降低漏电流功耗，随着芯片集成度的提高，电源电压不断降低，多阈值电压逻辑电路在低功耗设计中发挥着越来越重要的作用，它一方面降低了内部工作电压的逻辑摆幅，使功耗降低；另一方面有效地控制了漏电流的增加，克服了以往由于因工作电压减少、阈值电压降低而导致的漏电流的增加。
(5) 寄存器传输级低功耗设计：寄存器传输级（RTL）低功耗技术主要通过减少寄存器不希望的跳变(glitch--Spurious switch)来降低功耗。
这种跳变虽然对电路的逻辑功能没有负面的影响，但会导致跳变因子的增加，从而导致功耗的增加。
减少glitch的方法主要是消除其产生的条件，如用时钟信号同步、结构重构以及时钟门控（Clock Gating）等。
在电路中插入由时钟信号控制的寄存器将待传递的信号同步，可以将寄存器前面的glitch阻隔在寄存器外，避免其层层传递累积，非门控结构电路及带门控结构的电路如图2(a)、(b)所示。
图2（a）非门控结构电路图2（b）带门控结构电路(6) 算法级低功耗设计算法级功耗的度量有输入输出操作数、操作数、基本内存访问次数等。
为了降低功耗需要减少这些操作的次数，通过去除不必要的操作来减少操作数。
算法级降低功耗的方法可分两类：一类是加速变换，可以通过提高硬件处理速度来降低电源电压；另一类通过算法变换降低实现电路的有效电容。
加速变换的基本思路是减少控制步的数目，在保持吞吐率不变的条件下,使用慢的控制时钟。
如图3(a)所示一阶IIR滤波器的控制数据流图（CDFG）,假设每个操作占用一个控制步，其关键路径长为2。
因为结构简单，不能使用各种变换。
先将它展开得到图3(b)所示的CDFG，变换它可能减少整个算法的关键路径长度，输出值可以表示为：YN1=XN1+A*YN2YN=XN+A*XN1+A*YN2利用分布性（distributivity）和常数传递（constant propagation）（A*A=技术将图3(b)所示的展开结构再变换成图3(c)。
图示的关键路径已经是3，使用流水化技术，再将图3(c)的结构变为图3(d)。
这样，整个系统在性能不变的条件下，关键路径仍为 2，但并行采样，可以允许以原来一半的速度工作，使用较低的电压。
当然，变换同时也使电路的有效电容增加，这一点是需要权衡的。
算法级的设计方法主要是对硬件资源的合理利用，以及针对所要实现的功能优化数据信号的编码风格。
在进行算法设计时，可以通过因式分解、提公因式等数学方法，找出复用率较高的子函数，将其单独实现成子电路供其他模块调用，以节约硬件资源，减少电路的物理电容。
另外，降低开关活动因子是降低功耗的一个有效方法，尤其对结点电容大的信号线更是如此，比如总线。
现在的大型芯片中总线的数据线和地址线一般都比较多、比较长，每条线都需要驱动大负载，通常占总功耗的15~20%，有的甚至达70%以上。
我们可以采用合适的编码方式来降低开关活动频率，如格雷码。
它是通过对二进制数编码，图3 （a ） 图3 （c ） 图3 （d ）图3 （b ）实现连续的两个二进制数之间只有一位不同，这样总线在传输连续变化的数据时，在总线上只有一位发生变化，总线的翻转活动大大减小，从而降低功耗。
(7) 系统级低功耗设计降低功耗在设计流程中进行的越早越好，这样可以有效地降低功耗预算，避免重新设计带来的成本浪费。
