概述
主要分析SOC系统中功耗来源的基本原理
功耗来源
数字CMOS电路中功耗来源主要包括：动态功耗，静态功耗，短路功耗。
动态功耗
动态功耗主要指电路翻转时对负载电容充放电产生的。
如图，为反相器电路，当V-in输入为低电平时，PMOS导通，电容充电，V-out输出为高；当V-in为高电平时，PMOS管截至，NMOS管导通，电容放电，V-out输出为低。电容充放电过程产生动态功耗。在输出有0跳变到1，或1跳变到0，产生动态功耗。
动态功耗公式如下：
P_dynamic=KfC_L V_dd^2；
K为单位时间跳变次数，f为时钟频率；
动态功耗和工作电压，部件工作频率，电容相关，所以降低动态功耗主要研究降低工作电压，降低负载电容，降低时钟频率和电路工作次数。
短路功耗
输入电压V-in在高低电平之间切换时，如果V-in大于NMOS导通门限电压，并小于PMOS导通电压值，N管和P管同时导通，V-dd和GND形成通路，产生短路电流。
短路功耗公式为：
P_short=I_mean V_DD==β(V_dd-V_t )^3 τ/12T;
V_t为阈值电压，T为时钟周期，τ为电路电平从变化到稳定时间，β由电路工艺参数决定。
降低短路功耗主要是降低工作电压，提供阈值电压以及改善电路工艺；
降低短路功耗主要是降低工作电压，提供阈值电压以及改善电路工艺；
静态功耗
Mos电路PN结中存在方向电流，形成静态功耗。
静态功耗公式为：
V_t为阈值电压；
当阈值电压下降时，流电流呈指数正常。在深亚微米工艺里，泄露电流重点研究输入向量的控制技术。
功耗影响分析
动态功耗；在电源电源较高时主要功耗来源，占75%-90%
静态功耗：整个电路功耗中不到1%，一般可以忽略，但在会增加到不可忽略地步，需要专门优化。一旦晶体管上电，这些漏电流就会存在，它与时钟频率或开关频率无关。降低时钟信号频率或关闭时钟频率都无法使它减小。但是，通过降低电源电压，或者完全切断晶体管的供电，可以减小甚至消除漏电流。
短路功耗：对于转换较快电路，可以忽略；对于转换较慢电路，占10%-30%
