在工业设计中，功耗是不得不考虑的问题之一。功耗的大小，在一定程度上决定了器件性能的优异与否。往期文章中，小编对FPGA低功耗等知识有所阐述。为增进大家对功耗的了解，本文将基于两点介绍功耗：1.功耗的组成，2.超低功耗工业主板降低功耗的做法。如果你对功耗相关知识具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、功耗的组成

1 core power

功耗的组成包含RAM、ROM、时钟树(clock tree)和核心逻辑电路(Core logic)等四部分，下面依次来分析。

1)RAM

RAM功耗的计算是项复杂的任务，幸运的是，memory compiler可以为我们进行此项工作。关键点在存取每个端口的速率，这可以通过考虑存取pattern类型得到，或者通过仿真得到。建议在设计初期即生成不同参数(宽度，深度，速度，port数)的RAM/ROM的功耗数据，以利于设计探索。

2)时钟树

时钟树的功耗占到整个芯片功耗的40%~60%，因为它的高活动率(100%)和正负边沿均消耗电力。

其中，电容包含寄存器的电容，驱动单元的电容和连线电容三部分。

3)核心逻辑电路

定义核心逻辑电路功耗为除时钟树外的组合与时序单元消耗的电力。由两部分组成：

leakage current

capaciTIve loads

4)宏单元(macro cell)

多数芯片包含PLL等模拟macro，可以从库提供商的数据手册找到其功耗参数。设计者可以通过切分系统模式关闭不需工作的模块，以减小功耗。

2 IO power

IO功耗包含IO单元、外部负载、外部终端等。因为需要驱动板级的连线，IO的电容会是内部单元的数百倍量级，因此消耗较多的电力。有时候，IO的功耗可以占到整体功耗的很大比例，系统架构可能因之改变，如：重新定义系统的划分，以减少芯片-芯片的连接;选择不同的IO接口协议，以减少能量消耗。IO功耗通常由系统架构，接口带宽与协议要求决定。一旦库选定，设计者可以优化的空间很小，但是核心的功耗是设计者可以减小的，在后面的篇幅中，我们将以核心功耗的估算与优化作为主题。

在看过了功耗的几个组成之后，我们来看看在工业中，超低功耗工控主板是如何达到低功耗的。

二、 如何练就超低功耗工控主板

工业用电总量一直占据我国用电的大部分，超低功耗工控主板的推出将能大大减少工业用电，为我国节省工业用电量。那么超低功耗工控主板究竟是怎样降低功耗的呢?下面，联智通达将为大家一一揭晓。

第一，超低功耗工控主板具有低功耗设计，完全遵循COMExpress规范，兼容Type1、2、3、4、5接口;

第二，提供多达14个COM端口，专为多串口应用方案而设计;

第三，可搭配各种COMExpress模块，灵活组成不同性能、平台的嵌入式PC;

第四，采用单电源供电方式和宽温设计，适合要求更严格的应用场合;

第五，采用可抽取式SATA2高速接口设计，数据转移方便快捷;

第六，接口丰富：拥有多达14xCOM(DB9)、2xSATAII、6xUSB2.0、1xVGA、4xRJ45等。

超低功耗工控主板可以搭载其他的工控产品，可嵌入工控电脑、特种计算机、原装工控机、工控机、工业计算机、工业单板电脑、工业机箱、工业电脑、一体化工控机、单板电脑、车载计算机、嵌入式计算机、嵌入式电脑、工业PC、加固计算机、盒式电脑、无风扇工控机、工业平板电脑、便携工控机等产品。并可广泛应用于移动手持终端、数字标牌、汽车、数字控制、交互式客户端、媒体播放、广告、LCD大屏、交通控制、信息系统、金融设备等众多领域。 超低功耗工控主板的推出将使工控行业推出更多高科技，低能耗的应用方案，同时解决了工业控制电耗高的问题。