這些物聯(lián)網(wǎng)設備的核心是隨時隨地的云計算和機器學習，這些過程通過連接實現(xiàn)，需要連接互聯(lián)網(wǎng)交互大量信息。雖然物聯(lián)網(wǎng)設備成為技術領域的一部分已經(jīng)有一段時間了，但正是它們與云的連接揭示了指數(shù)級增長的可能。

　　然而，芯片設計者不得不面對的核心問題是，消費者現(xiàn)在期望一個不斷降低成本的創(chuàng)新周期，希望他們的物聯(lián)網(wǎng)設備越來越緊湊，并能即時響應。由于這些要求，芯片設計者不得不做出艱難的決定，在連接性、個性化和傳感器處理等重要功能上做出妥協(xié)，所有這些都是為了在特定成本目標下獲得足夠的電池壽命。

　　今天，設計團隊正在研究各種途徑，以開發(fā)具有架構的設備，這些架構可以支持多種無線連接標準，促進最佳的電源效率，并提供額外的價值，比如增加一些人工智能決策能力。這促使人們采用了某些行業(yè)已經(jīng)使用了幾十年的額外的降功耗技術，但以前這些技術的成本對絕大多數(shù)的SoC來說是難以承受的。

　　在全球范圍內(nèi)，各公司正在為我們?nèi)粘Ｊ褂玫谋銛y式小工具開發(fā)額外的特性和功能。這些產(chǎn)品成功的一個關鍵差異化因素是通過減少復雜處理任務的功耗來改善電池壽命。

　　在物聯(lián)網(wǎng)邊緣設備內(nèi)部，底層芯片執(zhí)行三個主要功能：傳感、處理和通信。導致業(yè)界對低功耗設計重新產(chǎn)生興趣的原因是，市場對物聯(lián)網(wǎng)設備具有高性能、長電池壽命和移動性的需求不斷增加。

　　從根本上說，低功耗設計的目標是盡可能地減少功耗的動態(tài)和靜態(tài)部分。這些功率成分的每一個值都與頻率、峰值電流、電壓等因素直接相關。為了在消耗最少功率的同時獲得最佳的性能，需要通過各種低功耗技術和方法來測試這些因素中的每一個妥協(xié)，以滿足不斷增長的市場需求。

　　在開發(fā)低功耗設計時，有多種方法可供選擇。

　　- 多電壓域。通過這個過程，芯片的操作元件被分配到各種電壓域塊中，取決于性能特征。而不是將整個區(qū)域歸類為高性能，設計有助于幫助芯片具體布局，哪個區(qū)域需要更高的電壓才能正常工作。

　　- 電源門控。根據(jù)它們的功率域，集成電路內(nèi)的功能被劃分為不同的塊，這與多電壓方法很相似?；旧鲜峭耆P閉一個區(qū)塊的電源，從而節(jié)省了靜態(tài)和動態(tài)電源。

　　- 寄存器保留。在這種技術中，無論是塊中的一個子集還是所有的子集，當塊被關閉時，它們以前的值被保存下來;當打開時，這些值被恢復。通過縮短恢復原始狀態(tài)所需的時間和步驟，這改善了整體的喚醒時間，并節(jié)省了電力。這種方法通常與電源門控技術同時使用。

　　- 時鐘門控。通過減少整體的開關活動和對多路復用器的需求，時鐘門控減少了使用的動態(tài)功率，并節(jié)省了大量的面積。

　　除了上述低功耗設計方法外，還需要對壓縮的人工智能算法進行有效管理，這些算法可能提供較少的靈活性和準確性，但功率卻低得多。這種轉(zhuǎn)變改變了物聯(lián)網(wǎng)設計領域，并徹底改變了關于功率的設計流程，因為硬件和軟件協(xié)同設計變得更加普遍。

　　為了解決世界上對即時連接、增加移動性和日益增加的人工智能部署的渴望，公司將不得不投資于升級的SoC設計技術、設計優(yōu)化和定制工具，用特定的IP硬件和軟件對系統(tǒng)進行建模。

　　物聯(lián)網(wǎng)設計路線圖將增強運營效率，這可能會推遲下一代成本的降低，但顯然會給用戶帶來重大價值。