節能與未來新能源

由于目前大部分能源是從化石燃料取得，過度地消耗石油等能源，引發了環境問題、經濟問題和政治問題等，使我們的世界不那么美好了。

半導體如何幫助解決能耗?

過去20年，功耗一直在上升，而不是下降。摩爾定律出什么錯了?因為功耗!每個晶體管的單位功耗下降了，這毫無疑問。但是每個芯片的晶體管數量增長更快，因此導致芯片的總功耗增加。一年前，Intel發明了45nm的工藝一以Hf(鉿)為基礎的High-k(高k)材料作為絕緣層材料，代替了傳統的二氧化硅，大幅減少漏電量。但是沒有完全解決問題，因為在電路中功耗來自多方面，通常為四類：1動態功耗，2亞閾值漏電，3柵氧化層隧道，4其他，諸如橫向隧道、交叉處的結漏、U或S型彎道(存電荷彎)等。

過去10年，功率業發生了四個地震：低K、應變硅、多核和高K。追溯到過去的25年，發明了雙極、CMOS，更早的60、50年前出現了晶體管、集成電路的發明。

尋找新能源

為了解決能源短缺，人們絞盡腦汁。一些研究所推出了倉鼠車，利用倉鼠踩著輪子跑來發電。但是倉鼠要吃很多食物。如果美國所有的汽車都用上倉鼠，恐怕就像我們消耗石油一樣會污染環境。

生物燃料。科學報告表明今天生物燃料比常規燃料產生更多的溫室氣體。玉米能源是個災害，它產生3單位的能量，但是消耗了4單位的能量。

核能。可能是部分答案，但也不是沒有問題：安全性、保密性、更高的轉換成本、事故、清潔和存儲……但是原子能可以產生清潔能源。

氫燃料。被提出來時被稱為“無污染汽車”。不過，今天的氫燃料是由化石燃料產生的。

水能源。即水電站，看起來是好方法。

太陽能。今天太貴了，可靠性不高，需要幾十年的時間發展。

風能。全球范圍內，人們認為風能具有長期的技術潛力，是10倍于目前全球能源產出。風能是發展速度最快的可再生的能源技術，雖然它目前提供全球的能源不足0.5％。今天風能很貴，不太實用且不可靠。和太陽能一樣，風能需要很長時間的發展，大概需要幾十年。

節能需一整套方案

因此，在時間方面，我們目前可利用的能源有限，不具有優勢。因為更好、更清潔的能源非常重要，但是需要很長時間才能到來。因此，我們必須用得更省!

在半導體業，我們說低功耗，往往不僅指一塊芯片，更是一套節能方案。例如Actel公司提供便攜式應用的IGLOO超低功耗方案，靜態功耗低至0.05mW／百萬門，相當于同類競爭對手的幾十甚至數百分之一。Actel的技術是采用Flash FPGA，專利的Flash Freeze具有超低靜態功耗模式，Actel還有優化功耗的設計工具，以及與ARM合作的低功耗Cortex-M1核，低功率和系統管理IP—Power Smart IP，再加上小型封裝。

功耗，今天被人們反復提及，有些人恐怕聽煩了，認為足夠了，但事實上我們永遠嫌不夠。