滿(mǎn)足28 nm迫切的低功耗需求

　　引言

　　降低電子產(chǎn)品的功耗是很現實(shí)的問(wèn)題;在這種越來(lái)越強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(kāi)發(fā)人員和生產(chǎn)商都制定了發(fā)展戰略來(lái)贏(yíng)得競爭優(yōu)勢。降低功耗為設計人員和最終用戶(hù)帶來(lái)了以下優(yōu)勢：

• 支持開(kāi)發(fā)人員更好的滿(mǎn)足對功耗和散熱要求較高的市場(chǎng)需求
• 在相同的散熱和功耗預算內，開(kāi)發(fā)人員有更大的自由度來(lái)提高性能。
• 降低運營(yíng)和材料成本，實(shí)現更緊湊的產(chǎn)品。
• 降低苛刻的散熱要求
• 敢于承擔社會(huì )責任

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

　　迫切的低功耗需求

　　美國能源部預測全球發(fā)電量到2015年將超過(guò)20萬(wàn)億千瓦時(shí)(kWh)，2035年達到35萬(wàn)億千瓦時(shí)，如全球發(fā)電量未來(lái)增長(cháng)所示。錯誤!未找到引用源。在數據中心以及通信網(wǎng)絡(luò )的推動(dòng)下，電子設備用電量增長(cháng)非常迅速。例如，美國的服務(wù)器和其他互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的功耗從2000年的200億kWh增長(cháng)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)器總功耗預測，斯坦福大學(xué)，2007年2月1在同一時(shí)期，全球同樣設施的功耗從2000年的600億kWh增長(cháng)到2005年的1200億kWh，也已經(jīng)翻倍。錯誤!未找到引用源?！　?/p>

 

　　展望未來(lái)，美國數據中心的功耗2011年將達到1000億kWh，按照這一趨勢，2020年將會(huì )翻倍。這種快速增長(cháng)將對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生很大影響。2015年，服務(wù)器運轉的能源成本將超過(guò)服務(wù)器硬件成本智能能源歐洲，高效服務(wù)器：——這會(huì )顯著(zhù)影響全球通信和數據中心基礎設施的經(jīng)濟成本。

　　在快速增長(cháng)的用電量中，數據中心只占了其中的一小部分。其他用電較多的領(lǐng)域包括傳送數據的通信網(wǎng)絡(luò )，用作數據流終端的PC和監視器等。所有這些都是信息和通信技術(shù)(ICT)部門(mén)的組成。很多工業(yè)組織以CO2等價(jià)排放量來(lái)衡量ICT部門(mén)的能耗，反映了工業(yè)領(lǐng)域排放了多少溫室氣體。ICT部門(mén)每年產(chǎn)生大約相當于500兆噸的CO2，30%來(lái)源于有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信，按照這種發(fā)展趨勢，2020年將超過(guò)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)現低碳經(jīng)濟：　　

 

　　對能源需求的快速增長(cháng)促使政府和工業(yè)部門(mén)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200億美元，它現在通過(guò)多種方式來(lái)降低功耗，包括只購買(mǎi)能耗小于1瓦或者待機功耗很低的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦能源管理項目，執行號13221，2001年8月2號：

　　同樣的，歐盟制定了法規，要求產(chǎn)品的待機功耗只有1W到2 W，2013年降低到0.5W或者1W。加州也制定了法規，要求2013年電視的功耗降低49%。加州能源委員會(huì )，加州通過(guò)新的節能電視法案，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公司要求所有新設備的功耗必須比老設備低20%。Verizon Wireless，Verizon率先建立網(wǎng)絡(luò )、數據中心和消費類(lèi)設備的節能標準，20據工業(yè)組織GreenTouchTM，全球通信網(wǎng)絡(luò )目前產(chǎn)生相當于3億噸的CO2，Judge, Peter，阿爾卡特朗訊宣布提高網(wǎng)絡(luò )運行效率1000-Fol，Eweek Europe，20據GSMA移動(dòng)通信集團，包括便攜式設備在內的全球移動(dòng)通信基礎設施產(chǎn)生了相當于245兆噸的CO2。移動(dòng)通信(GSM)聯(lián)盟全球系統，Green Manifesto，2009年11月1號：

　　所有這些組織都建議通過(guò)設置一些目標來(lái)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)現這一目標。GreenTouch計劃，Fast Facts：

　　類(lèi)似的，GSMA雖然預測2020年移動(dòng)鏈接將增長(cháng)70%，達到80億，但仍然建議移動(dòng)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(dòng)通信(GSM)聯(lián)盟全球系統，Green Manifesto，2009年11月1號：