分享-数字IC：静态功耗、静态功耗-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2022-11-18
功耗的实质是能量耗散。由能量守恒定律可知，能量只能从一种情势转成另外一种情势，能量的总量稳定。芯片耗散的电能首要转化成热能。若是一颗芯片的功耗过大，轻易致使使命时温度太高，形成功效生效，乃至晶体管生效。是以，减小芯片功耗是很重要的一个使命。静态功耗和静态功耗是两个首要的功耗源。
静态功耗来历于：
（1）当门翻转时，负载电容充电和放电，称为翻转功耗
（2）pmos和nmos管的串并联布局都导通时的有短路电流，称为短路功耗。
静态功耗是一个电路在active状况下的功耗，active是指电流的输入或相干的连线电压产生变更，但这一变更并不必然致使电路的输入产生变更，是以，静态功耗的有不与电路的输入是不是变更有关。静态功耗也分为两种，别离是internal power和switching power。
internal power包含晶体管寄生电容的充放电功耗和电路状况切换进程中PMOS和NMOS之间的短路电流功耗。对简略的库单位，internal power首要是短路功耗，对庞杂的库单位，internal power首要是电容充放电功耗。
switching power即翻转功耗，是电路的输入负载电容充放电的功耗。
在PTPX的功耗仿真中，internal power也是东西查找工艺库中的功耗表格获得的。对switching power的计较，是基于电源电压，网表中反标的负载电容，及逻辑门的输入翻转环境。
静态功耗首要来历于：
（1）流过停止晶体管的亚阈值泄露电流（subthreshold leakage）
（2）流过栅介质的泄露电流（gate leakage）
（3）源漏分散区的p-n节泄露电流（junction leakage）
（4）在有比电路中的合作电流
静态功耗也称为泄电功耗(leakage power)，是指逻辑单位的输入和输入均不产生变更时（普通被称为inactive或static状况）的功耗。静态功耗又分为intrinsic leakage power和gate leakage power.
intrinsic leakage power首要是由晶体管源极和漏极之间的亚阈值电流（晶体管在关断时现实并不完整封闭，仍有电流），电流巨细首要由晶体管阈值电压和温度决议（阈值电压越小，泄电流越大，温度越高，泄电流越大），是以，若是为了进步芯片使命频次而利用LVT(低阈值晶体管），会形成芯片静态功耗明显增大。
intrinsic leakage power另外一个来历是晶体管分散区和衬底之间的电流，又称为反偏PN节电流，它的巨细首要取决于晶体管状况和电源电压。
gate leakage power是源极到栅极或栅极到漏极之间的泄电流，跟着工艺节点的减小，这一电流对静态功耗的进献已愈来愈明显。这一电流首要取决于栅氧化层的厚度和电源电压，而对温度的敏理性较小。
在PTPX的功耗仿真中，各单位的静态功耗是东西查找工艺库中的功耗表格获得的。
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