Dissipação de Potência Estática

Fórmula

Descrição

A dissipação de potência estática nos circuitos CMOS é causada por correntes de fuga que circulam mesmo quando os transístores não estão a comutar. A fuga sublimiar (sub-threshold) aumenta exponencialmente à medida que as tensões de limiar são reduzidas em nós de processo avançados. A corrente de tunelamento do óxido de porta também contribui em processos de óxido muito fino. Para os processadores modernos a 7 nm e abaixo, a potência estática pode representar 30-50% do consumo total de energia. Os projetos de baixo consumo usam corte de alimentação (power gating), transístores de múltiplos limiares e polarização de substrato (body biasing) para gerir a fuga.

Variáveis

• P — Dissipação de potência estática (W)
• Vdd — Tensão de alimentação (V)
• Ileakage — Corrente de fuga total (A)

Notas Práticas

A corrente de fuga aproximadamente duplica por cada aumento de 10 °C de temperatura, criando um risco de fuga térmica (thermal runaway) se não for gerida. Os modos de suspensão (sleep) e suspensão profunda dos microcontroladores reduzem a fuga ao desligar secções não utilizadas. As correntes típicas de suspensão de um MCU variam de nanoamperes a microamperes, consoante os periféricos que permaneçam ativos.