對于半導體行業來說，節能降耗的方法很多，就像我們吃食物，可以改良制造工藝（消耗少），也可以進行電源管理，（吃得少），還可以從尋找新能源（新食物）角度開展。

改良工藝

　　在自身設計改進方面，半導體的節能降耗最根本的辦法是提升制程工藝，在功耗不變的前提下，如果能提高半導體的集成度，其實就意味著提升了產品的能效比。Altera公司半導體技術專家相奇博士介紹，該公司將在2008年底前推出40nm工藝的FPGA產品，相比于標準的45nm制程，40nm產品在速度上提升了10%的同時，還能有效降低10%的功耗，這非常切合現在高速傳輸和更低功耗的FPGA應用，比如超過10Gbit/s的高速傳輸應用。40nm工藝也更能滿足客戶對功耗、性能、面積和成本之間的綜合需求。

照片1 Altera技術經理——相奇博士。

電源管理

　　降低終端產品功耗（電源管理）同樣是半導體對節能降耗的重要貢獻。電源管理包括硬件和軟件等手段來實現。直接的硬件調節主要靠電源管理芯片/功率器件，微控制器/FPGA/ASIC/SoC等通過優化軟件來控制和實現。

　　在電源管理方面，日常的光源照明是電能消耗重要部分，在節能照明方面取得重大突破的產品同樣可以快速搶占市場。節能燈不可調光是制約節能燈取代白熾燈的主要原因之一，隨著澳大利亞、北美和歐洲相繼強制推行節能燈計劃，節能燈調光成為新趨勢，據統計，節能燈調光10%可節電25%左右。

　　針對目前節能燈普遍無法調光的現狀，IR公司推出了用于節能調光熒光燈鎮流器應用的IRS2530D和IRS2158D 600V控制IC。據IR高級產品經理黃贊介紹，2530D可以提供一種多級和三路緊湊型熒光燈（簡稱CFL）應用方案，在一個引腳集成了調光控制功能，可以與原有方案進行直接替換，同時可實現緊湊型熒光燈及線性鎮流器多達10％的調光系統性能。整體成本與現有不可調光方案差距在10%左右。采用半橋式驅動器的IRS2158D適用于需要調光性能超過于10%的應用，該元件具有全面的保護功能，如防止燈泡無法點亮、燈絲故障和燈泡報廢保護，非常適合包括日漸流行的T5燈泡在內的薄型燈。

照片2 鎮流器用IRS2530D和IRS2158D 600V控制IC

　　當待機能耗進一步降低時，僅僅靠低功耗的IC和電源管理芯片已經不足夠。據NXP大中華區多重市場半導體高級產品市場經理金宇杰介紹，一些能耗達到0.3W的家電（例如彩電）可通過低功耗的微控制器（MCU）來控制一些功能的關閉和開啟，NXP的芯片已經應用在很多彩電上。

照片3 NXP大中華區多重市場半導體高級產品市場經理金宇杰

　　為了降低FPGA/ASIC及一些大型（SoC）的功耗，也通過功耗管理軟件來實現功耗管理。例如Altera在其FPGA產品中集成了可編程功耗管理技術，根據柵的不同的工作狀態，用軟件來控制背柵電壓：只有在關鍵處理部分和高速傳輸部分加強電壓；控制其他工作狀態的電壓，進而實現整體功耗的降低。

從自然界采集能源

　　人們正在研制能從光、振動乃至體溫中采集能源，并創建無需電池就能永續運行的產品。如果部分微處理器/微控制器能夠靠環境能源來為其供電的話，這將對我們的環境有重要而深遠的影響。TI等公司研發的MCU已將消費類電子與工業應用的電池使用壽命進一步延長至 10 年、20 年，甚至在某些情況下完全不需要外接電源，例如靠太陽能電池板、振動能等。

　　據TI MSP430中國區業務拓展經理刁勇介紹，憑借MSP430的內核、高集成度以及智能外設，在超低功耗應用中已有時日。隨著2008年底推出的CC430技術平臺，可將MSP430與TI的無線射頻（RF）技術集成在單芯片上，使其成為了能源采集設計人員的選擇之一。

照片4 從自然界中采集能源

　　TI介紹了一些無線能源采集應用案例：

　　橋梁 TI在與其它公司合作，將能源采集變為人們日常生活的一部分。比如，AdaptivEnergy公司已開發出一個能采集振動產生的能源，來驅動傳感器并把信息發送到采集點的模塊。因為駛過橋梁的車輛的振動可以轉化能源，可為監測橋梁結構整體性的傳感器供電。這樣有關橋梁狀況的信息可以及早得到反饋，防止由于結構性能差而造成的事故，確保安全并降低維護成本，甚至可以監測到異常振動，預警地震或其它自然災害。有朝一日這種振動還可以為橋梁照明供電。

　　辦公室格子間 目前，大多數辦公室都采用臨時性的格子間，無法實現每個格子的溫度調節和照明控制。如果有某種無線傳感器可以通過環境光線提供的能源運行，并與建筑的 HVAC（高壓交流電）系統對話，控制自己格子間的溫度。這樣就可以實現更加理想的溫度調節和照明控制，進而實現更高的工作效率。

　　醫療電子 今天在醫院看到的插在病人身上的管管線線將不復存在。未來，將有一種貼在皮膚上的傳感器靠人的體溫提供的能量就能測量體溫、血壓、心率、血液含氧量等指標，然后把數據無線發送到護士站或醫生處。我們還可以設想，將會出現一種永遠不需要更換電池的永久性植入式起搏器。

　　汽車電子、手機、玩具 未來車上的傳感器能通過收集振動或熱量來驅動，并在故障發生前發送診斷信息予以警告；有一天手機可以靠環境光線提供的能源給電池充電，不再需要插在插座上充電；孩子們的玩具將不再需要更換電池。

結語

　　實際上，能源采集是一個令人振奮的全新領域，存在無盡的可能性。只要我們共同攜手，能讓整個領域變得更智能、健康、安全、綠色和樂趣恒生。