滿足28 nm迫切的低功耗需求

　　引言

　　降低電子產(chǎn)品的功耗是很現(xiàn)實(shí)的問題;在這種越來越強(qiáng)的能源意識以及迫切需要降低功耗的環(huán)境下，很多產(chǎn)品開發(fā)人員和生產(chǎn)商都制定了發(fā)展戰(zhàn)略來贏得競爭優(yōu)勢。降低功耗為設(shè)計(jì)人員和最終用戶帶來了以下優(yōu)勢：

• 支持開發(fā)人員更好的滿足對功耗和散熱要求較高的市場需求
• 在相同的散熱和功耗預(yù)算內(nèi)，開發(fā)人員有更大的自由度來提高性能。
• 降低運(yùn)營和材料成本，實(shí)現(xiàn)更緊湊的產(chǎn)品。
• 降低苛刻的散熱要求
• 敢于承擔(dān)社會責(zé)任

　　元器件供應(yīng)商必須為開發(fā)人員和生產(chǎn)商提供最佳選擇來降低能耗，滿足迫切的功耗需求，不然，在競爭中將會處于明顯的不利地位。Altera最新一代28-nm器件幫助產(chǎn)品開發(fā)人員和生產(chǎn)商直接滿足迫切的功耗需求。

　　迫切的低功耗需求

　　美國能源部預(yù)測全球發(fā)電量到2015年將超過20萬億千瓦時(shí)(kWh)，2035年達(dá)到35萬億千瓦時(shí)，如全球發(fā)電量未來增長所示。錯誤!未找到引用源。在數(shù)據(jù)中心以及通信網(wǎng)絡(luò)的推動下，電子設(shè)備用電量增長非常迅速。例如，美國的服務(wù)器和其他互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的功耗從2000年的200億kWh增長到2005年的400億kWh，已經(jīng)翻倍。Koomey, Jonathan, G博士，美國和全球服務(wù)器總功耗預(yù)測，斯坦福大學(xué)，2007年2月1在同一時(shí)期，全球同樣設(shè)施的功耗從2000年的600億kWh增長到2005年的1200億kWh，也已經(jīng)翻倍。錯誤!未找到引用源。　　

 

　　展望未來，美國數(shù)據(jù)中心的功耗2011年將達(dá)到1000億kWh，按照這一趨勢，2020年將會翻倍。這種快速增長將對經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生很大影響。2015年，服務(wù)器運(yùn)轉(zhuǎn)的能源成本將超過服務(wù)器硬件成本智能能源歐洲，高效服務(wù)器：——這會顯著影響全球通信和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)成本。

　　在快速增長的用電量中，數(shù)據(jù)中心只占了其中的一小部分。其他用電較多的領(lǐng)域包括傳送數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)，用作數(shù)據(jù)流終端的PC和監(jiān)視器等。所有這些都是信息和通信技術(shù)(ICT)部門的組成。很多工業(yè)組織以CO2等價(jià)排放量來衡量ICT部門的能耗，反映了工業(yè)領(lǐng)域排放了多少溫室氣體。ICT部門每年產(chǎn)生大約相當(dāng)于500兆噸的CO2，30%來源于有線和無線通信，按照這種發(fā)展趨勢，2020年將超過14億噸，如全球ICT CO2排放量分布所示。SMART 2020，在信息時(shí)代實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)：　　

 

　　對能源需求的快速增長促使政府和工業(yè)部門進(jìn)一步提高能效。例如，美國政府是美國最大的能耗單位，每年成本高達(dá)200億美元，它現(xiàn)在通過多種方式來降低功耗，包括只購買能耗小于1瓦或者待機(jī)功耗很低的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦能源管理項(xiàng)目，執(zhí)行號13221，2001年8月2號：

　　同樣的，歐盟制定了法規(guī)，要求產(chǎn)品的待機(jī)功耗只有1W到2 W，2013年降低到0.5W或者1W。加州也制定了法規(guī)，要求2013年電視的功耗降低49%。加州能源委員會，加州通過新的節(jié)能電視法案，2009年11月18號：

　　私人企業(yè)和工業(yè)組織也在積極采取措施降低功耗。例如，Verizon公司要求所有新設(shè)備的功耗必須比老設(shè)備低20%。Verizon Wireless，Verizon率先建立網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和消費(fèi)類設(shè)備的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，20據(jù)工業(yè)組織GreenTouchTM，全球通信網(wǎng)絡(luò)目前產(chǎn)生相當(dāng)于3億噸的CO2，Judge, Peter，阿爾卡特朗訊宣布提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率1000-Fol，Eweek Europe，20據(jù)GSMA移動通信集團(tuán)，包括便攜式設(shè)備在內(nèi)的全球移動通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生了相當(dāng)于245兆噸的CO2。移動通信(GSM)聯(lián)盟全球系統(tǒng)，Green Manifesto，2009年11月1號：

　　所有這些組織都建議通過設(shè)置一些目標(biāo)來減少溫室氣體的排放。例如，GreenTouch建議將互聯(lián)網(wǎng)和其他通信網(wǎng)絡(luò)的能效提高1,000倍，采取合適的手段到2015年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。GreenTouch計(jì)劃，F(xiàn)ast Facts：

　　類似的，GSMA雖然預(yù)測2020年移動鏈接將增長70%，達(dá)到80億，但仍然建議移動領(lǐng)域努力保持目前的全球溫室氣體排放水平。與2009年相比，到2020年，其目標(biāo)是每一鏈接的全球溫室氣體排放量降低40%。同樣的GSMA文檔預(yù)測“2020年全球排放能效可以提高15%。這是迅速減少排放，而且成本最低的選擇。”移動通信(GSM)聯(lián)盟全球系統(tǒng)，Green Manifesto，2009年11月1號：