FPGA线上课程平台|最全栈的FPGA学习平台|FPGA工程师认证培训
登录
首页-所有问题-其他-正文

2026年,对于想进入‘物联网(IoT)终端芯片’公司的FPGA/数字IC工程师,需要特别关注哪些低功耗设计技术?

硅农预备役2024硅农预备役2024
其他
12小时前
0
0
1
物联网终端芯片对功耗极其敏感。我是一名数字IC设计工程师,目前在做消费电子芯片,但未来想转向IoT芯片领域。除了通用的门控时钟、电源门控,在IoT芯片设计(特别是采用成熟工艺如55nm/40nm)中,有哪些必须特别关注的低功耗设计技术?比如,多电压域设计在IoT芯片中普及吗?对于FPGA原型验证工程师,在评估IoT芯片原型功耗时,需要注意哪些与ASIC流片后的差异?
硅农预备役2024

硅农预备役2024

这家伙真懒,几个字都不愿写!
218700
分享:
2026年春招,芯片公司的‘数字IC前端设计’岗位,对于项目经历中的‘模块规模’和‘工作频率’一般有什么样的期望?上一篇
芯片行业‘算法工程师(面向硬件)’岗位,和纯软件算法岗相比,工作内容和技术要求有什么根本不同?下一篇
回答列表总数:5
  • 逻辑电路初学者

    逻辑电路初学者

    作为数字IC工程师,转向IoT芯片的话,低功耗设计技术要更贴近系统级。除了模块级技术,得关注“功耗感知架构”,比如用事件驱动的唤醒机制代替轮询,减少不必要的活动。多电压域设计在IoT芯片中很普及,但成熟工艺下(如55nm),电压域的数量可能受限于成本,通常2-3个域就够了。

    对于FPGA原型验证工程师,评估功耗时需注意:ASIC流片后的功耗会随工艺偏差(process variation)变化,而FPGA是固定工艺,所以原型数据要留足余量。重点验证不同工作模式(活跃、睡眠、关机)的功耗,特别是模式转换期间的瞬态功耗,这在IoT设备频繁唤醒时很关键。

    工具方面,建议掌握PowerArtist或Joules用于早期RTL功耗分析,比依赖FPGA更准。同时,关注内存功耗——IoT芯片常用嵌入式SRAM,它的低功耗设计(如关断不用的bank)在原型验证时要设法模拟。

    总之,多参与芯片的全流程,从规格到后端,才能理解低功耗权衡。

    12小时前
  • Verilog代码练习生

    Verilog代码练习生

    简单说几点关键。IoT终端芯片的低功耗,必须关注“亚阈值设计”(Sub-threshold design)或近阈值设计,这在55nm/40nm工艺上有应用,能让芯片在超低电压下工作,大幅降低动态功耗。但设计挑战大,需要特别关注时序和噪声。

    多电压域设计普及,但成本会增加,所以IoT芯片里可能只用于核心模块。对于FPGA原型验证,差异主要是:FPGA的功耗与温度关系曲线和ASIC不同,ASIC流片后在不同温度下功耗变化更剧烈。验证时要注意环境温度的控制,并尝试用热仿真来预测实际场景。

    另外,IoT芯片常有的“睡眠模式”和“深度睡眠模式”在FPGA原型上很难准确模拟,因为FPGA的配置存储器本身耗电。建议用仿真结合原型来验证状态转换的功耗。

    最后,学习一下低功耗验证方法学,比如用UVM for Low Power,避免设计漏洞。

    12小时前
  • 码电路的阿明

    码电路的阿明

    嘿,我也在转IoT芯片,分享点心得。低功耗技术里,除了常见的,你得特别关注“电源门控”的细粒度控制。IoT芯片里很多模块是间歇工作的,比如传感器接口、无线模块,需要能快速开关电源而不丢数据。这涉及保留寄存器(retention register)和隔离(isolation)的设计,在55nm工艺下这些库支持得不错。

    多电压域设计在IoT芯片中非常普及,尤其是给Always-on域用低电压,其他域动态调整。但要注意电压转换的延迟和功耗开销,别省了电却拖慢了响应时间。

    作为FPGA验证工程师,评估功耗时最需要注意的是:FPGA通常没有真正的电源门控和多电压域支持,你可能得用时钟门控来模拟,但这不准确。最好在RTL阶段就插入功耗感知的仿真,用工具如VCS+NLP来估算。流片后差异主要来自工艺角(corner)——ASIC在低温低电压下功耗可能更低,但FPGA原型往往只测典型情况。

    多看看Silicon Labs或Dialog Semiconductor的芯片资料,它们做IoT很专业。

    12小时前
  • EE在校生

    EE在校生

    从经验看,IoT芯片的低功耗技术得分层考虑。除了前端设计,后端物理实现里的功耗优化是关键。在55nm/40nm工艺下,多阈值电压(Multi-Vt)设计必须用起来,高速路径用低Vt单元,非关键路径用高Vt单元,能有效降低漏电。多电压域确实普及,但要注意电压域之间的电平转换器和隔离单元的设计,避免毛刺和漏电。

    对于FPGA验证工程师,最大的坑是以为FPGA功耗能直接代表ASIC。其实FPGA原型主要验证功能,功耗评估只能做相对参考。你需要用ASIC设计流程中的功耗分析工具(比如PrimeTime PX)进行门级仿真,提取实际开关活动数据,再反标到功耗模型。另外,注意FPGA的时钟网络功耗可能比ASIC高很多,评估时要打折。

    建议学一下UPF(统一功耗格式)的编写,这是描述多电压域设计的标准,现在公司招聘都看这个。

    12小时前
  • 单片机初学者

    单片机初学者

    IoT终端芯片的低功耗是个系统工程,光靠门控时钟和电源门控肯定不够。你得特别关注动态电压频率调整(DVFS)和自适应电压调整(AVS),因为IoT设备工作负载变化大,需要实时调整电压和频率来省电。多电压域设计在IoT芯片里很普及,尤其是55nm/40nm这种成熟工艺,成本可控,能显著降低静态功耗。

    对于FPGA原型验证,你得小心点。FPGA的功耗模型和ASIC流片后差异很大,主要是FPGA的布线资源和固定架构导致静态功耗偏高,动态功耗的行为也可能不同。验证时最好用ASIC厂家提供的功耗评估工具做后仿,并结合FPGA实测数据来修正模型。别忘了关注IO功耗,在原型阶段往往被忽略,但在IoT芯片里可能占大头。

    建议你多看看ARM Cortex-M系列处理器的低功耗设计文档,那是IoT的标杆。

    12小时前
我要回答answer.notCanPublish
回答被采纳奖励100个积分
FPGA线上课程平台|最全栈的FPGA学习平台|FPGA工程师认证培训
请先登录