Мощность потребления, габариты и масса микропроцессора

Важной для вопросов, связанных с применением, является такая характеристика МП, как мощность потребления. Значительную часть объема и массы большого класса устройств, выполненных на интегральных микросхемах, занимает источник питания. Переход от ИС малой и средней степени интеграции на БИС МП позволит, сохранив быстродействие, более чем вдвое сократить мощность потребления, габариты и массу, что значительно расширит возможности применения вычислительных средств. В простых МП системах низкого быстродействия, где мощность потребления невелика, а габариты и масса источника питания менее существенны по сравнению с габаритами и массой МП БИС, выигрыш по этим характеристикам при переходе от ИС малой и средней степени интеграции составляет от 5 до 20 раз. Как отмечалось, произведение мощности логического элемента на его быстродействие — величина примерно постоянная для ИС, р-МОП, И2Л, ТТЛШ и ЭСЛ-типа и снижение мощности возможно только за счет уменьшения быстродействия.

 Мощность, рассеиваемая элементами кристалла БИС, накладывает ограничение на степень интеграции и требует дополнительных мер по отводу тепла от кристалла. Поэтому, если для микромощной схемотехники МОП и И2Л степень интеграции ограничена размером элементарной ячейки и полезной площадью кристалла, то для ИС ТТЛШ и ЭСЛ-типа существенным оказывается ограничение, накладываемое мощностью рассеяния и возможностью отвода тепла от кристалла.

Необходимо отметить такие свойства МП, определяемые технологией, как требуемое число уровней напряжения питания и совместимость логических уровней с наиболее распространенными уровнями ТТЛ. Одноуровневое питание позволяет обойтись более простым стабилизированным источником, а совместимость с уровнями ТТЛ исключает необходимость в преобразователях уровня при работе МП с периферийными устройствами или друг с другом.