每一位SoC设计工程师都要成为功率“成本核算师”！ - 企业新闻 - 行业资讯

然而，功率问题超越了电池。与功耗相关的各种问题影响着90nm及以下工艺的每一个系统级芯片的设计。除了传统的性能和面积之间的折衷之外，现在要加上功率的折衷。大的片上电流缩短了产品的寿命，降低了产品的可靠性，所以，降低功耗对于纳米科技时代是一个重要的挑战，并且是决定新型SoC设计取得成功的最为重要的因素之一。

在SoC设计中，功率的真正成本常常是难以量化的，但是，你可以对功率的直接和隐性成本及其对工程、NRE、元器件和封装、成品率和可靠性、上市时间及市场竞争力等等作出非常好的估计。

工程成本是时间的函数，在SoC中存在无数功率引起的问题，如大的泄漏电流、IR降、整个裸片的工艺偏差、线延迟建模和串扰噪声等等，这些问题都会造成NRE的增加。例如，当降低栅极功耗时，设计工程师执行从RTL变更、到综合和功率核查、然后再回到RTL变更的若干次迭代步骤，因此，增加了工程设计的时间。我们保守地估价这大约每年使NRE费用增加20万美元。

越来越常见的一个现象是：设计工程师同时精心设计IC、封装和电路板，但是，对满足所有要求的功率设计却感到非常困难。因此，设计工程师必须在封装中考虑IR降，并在整个设计优化的过程中加以考虑。设计工程师在设计的初期选择IC封装，并且与消费者就功率规范进行沟通。

功率增加1W，封装的成本就增加1美元；对于2W的功率，封装的价格上升到5美元。但是，要小心！选择错误的封装——或许仅仅根据价格——可能导致大量坏的元器件，并对公司的名誉造成打击。

功率在确定最终产品成本的过程中发挥非常重要的作用，因为它包含电源的成本。各种移动应用的增长正给消费和无线市场的各种产品带来越来越大的压力，因为这些产品的电源/电池寿命仅仅有几个小时，所以，功率是产品定位的关键差异因素。

例如，笔记本电池的容量为2,500到4,000mAH，利用这种存储的巨大电量，你可以每小时消耗2,500mA的电流，或1-2小时有产出的工作时间。笔记本电池的主要“消费者”是处理器、屏幕、无线网卡、驱动器和其它外设。这些功能被使用的时间越多，你的笔记本电脑电池被耗尽得就越快。

上市时间(TTM)是大多数市场的重要竞争力尺度。TTM在产品很快过时的行业是至关重要的。TTM不仅仅对于在市场上打击竞争对手是生死攸关的，而且影响项目的整个成本。产品上市所需要的时间越长，对市场占有率的影响就越大。实际上，产品每延迟1个月上市，公司就要以付出14%的市场占有率为代价，复杂的电源设计就是造成这些延迟的日益增长的因素之一。

计算功率的真实成本不是一门严格的科学，但是，每一个SoC设计工程师及其经理了解它可能在当今竞争激烈的市场中有着举足轻重的地位。管理这些成本需要完美的计划，因为它假定将出现各种问题。为此，你需要采用合适的工具和技术以管理功耗，与此同时，解决它对设计的其它部分的侵蚀效应。自顶向下的方法将使你的底线看起来更好。