二、RTL級(jí)低功耗設(shè)計(jì)
前面介紹了系統(tǒng)級(jí)的低功耗設(shè)計(jì)，換句話說(shuō)就是在系統(tǒng)級(jí)降低功耗可以考慮的方面。系統(tǒng)級(jí)的低功耗設(shè)計(jì)，主要是由系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、具有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員實(shí)現(xiàn)，雖然還輪不到我們?cè)O(shè)計(jì)，我們了解一下還是比較好的。我們前端設(shè)計(jì)人員的重點(diǎn)不在系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)上面，而是在RTL級(jí)（及綜合）上面。下面我們就來(lái)介紹RTL編碼與邏輯綜合的低功耗設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是門控時(shí)鐘和操作數(shù)隔離技術(shù)。今天主要是講解操作數(shù)和一些常見的方法；門控時(shí)鐘由于內(nèi)容比較多，所以寫在后面。
（1）并行與流水的選擇
對(duì)于某一個(gè)功能模塊，我們可以通過(guò)并行的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)流水線的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這兩種方法都是面積換速度，不過(guò)在一定的場(chǎng)合下可以降低功耗，需要靈活應(yīng)用，下面就簡(jiǎn)要地介紹一下這兩種方法（的使用）。
·并行處理常用于數(shù)字信號(hào)處理部分。采用并行處理，可以降低系統(tǒng)工作頻率，從而可能降低功耗。例如下圖中：
用兩個(gè)乘法器來(lái)取代原設(shè)計(jì)中的一個(gè)乘法器。這樣，時(shí)鐘頻率可以降低，系統(tǒng)的整體功耗會(huì)降低。采用這種方法，要在增加的面積與節(jié)省的功耗之間進(jìn)行權(quán)衡。
·流水線技術(shù)可以將一個(gè)較長(zhǎng)的組合路徑分成M級(jí)流水線。路徑長(zhǎng)度縮短為原始路徑長(zhǎng)度的1 /M。這樣，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)充/放電電容變?yōu)镃/M。如果在加入流水線之后，時(shí)鐘速度不變，則在一個(gè)周期內(nèi)，只需要對(duì)C/M進(jìn)行充/放電，而不是原來(lái)對(duì)C進(jìn)行充/放電。因此，在相同的速度要求下，可以采用較低的電源電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣，系統(tǒng)的整體功耗可能會(huì)降低。例如對(duì)于下面的流水線設(shè)計(jì)：
