低耗智能设备打造低成本物联网生态。

在智能手表、半自动驾驶汽车、健身跟踪器等时代，不可否认的是，物联网(IOT)几乎占据了我们生活的方方面面。对所有即时需求的需求达到了历史最高水平，没有放缓的迹象。

这些物联网设备的核心是通用云计算和机器学习过程，这是通过独特的连接实现的，这些连接可以通过互联网或数据中心吸收大量信息。虽然物联网设备已经成为技术领域的一部分已经有一段时间了，但正是它们与云的连接揭示了指数级的可能性。

然而，芯片设计师必须处理的核心问题是，消费者现在希望不断降低创新周期的成本，并希望他们的物联网设备变得更加紧凑和即时。芯片设计师必须做出艰难的决定，以牺牲连接、个性化和传感器处理等重要功能，所有这些都是为了在特定的成本目标下获得足够的电池寿命。

今天的设计团队正在研究和开发设备的各种方式。这些设备的结构可以支持各种无线连接标准，提高最佳供电效率，并提供额外的价值。在许多情况下，它提高了一些人工智能决策能力。这导致了大多数SOC的额外功率降低技术，这些技术在某些行业已经使用了几十年，但过去成本太高。

在全球范围内，科技公司正在为我们日常使用的便携式小工具开发额外的功能。这些产品成功的关键区别在于通过降低复杂处理任务的功耗来延长电池寿命。

在物联网设备的边缘，底层芯片执行三个主要功能：传感、处理和通信。该行业之所以对低功耗设计感兴趣，是因为市场对物联网设备的高性能、长电池寿命和移动性的需求不断增加。

从根本上说，低功耗设计的目标是尽可能减少功耗的动态和静态部件。这些功率组件的每个值都与频率、峰值电流、电压和其他因素直接相关。为了在消耗最小功率的同时获得最佳性能，这些因素中的每一个折衷方案都是通过各种低功耗技术和方法来测试的，以满足不断增长的市场需求。

开发低功耗设计的方法有很多：

·多电压领域：通过此过程，芯片的操作组件根据性能特性分配到不同的电压领域。基本设计不是将整个区域分类为高性能，而是帮助确定芯片的哪个区域需要更高的电压才能正常工作。

·电源门控制:根据其电源域，IC中的功能分为多个模块，与多电压方法非常相似。本质上，这个过程是为了实现静态和动态节能而完全关闭模块的电源。

·寄存器保留：在此技术中，块中的触发器子集或块中的所有触发器在块关闭时保留其以前的值；当打开时，值将恢复。通过缩短恢复模块原始状态所需的时间和步骤，可以提高整体加速时间，节约电能。该方法通常与电源门控制技术相结合。

·时钟门控：时钟门控通过减少对多个多路复用器的整体开关活动和需求，降低了动态功耗，节省了大量面积。

除了上述低功耗的设计方法外，还需要对压缩的人工智能算法进行有效的管理，这可能提供较低的灵活性，但功耗要低得多。随着硬件和软件的协同设计变得越来越普遍，这种意识形态的支点改变了物联网的设计世界，完全改变了电源的对话。

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