幻燈片0.1
歡迎閱讀本書(shū)。
近年來(lái)，功耗和能耗已經(jīng)成為數(shù)字電路設(shè)計(jì)中最引人注目的問(wèn)題。一方面，功耗已經(jīng)嚴(yán)重制約了電路的運(yùn)行速度；另一方面，能耗節(jié)省技術(shù)已經(jīng)讓我們能夠造出隨處可見(jiàn)的移動(dòng)設(shè)備，它們可以在單電池供電下支持更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間。

幻燈片0.2
你可能很想知道，既然市場(chǎng)上已存在很多關(guān)于低功耗設(shè)計(jì)的書(shū)（我自己也合著過(guò)其中的一些），為什么還需要本書(shū)呢？答案很簡(jiǎn)單：所有的此類(lèi)書(shū)都是匯編成冊(cè)的，而且都是針對(duì)在功耗和能耗的主要設(shè)計(jì)課題上已頗具專(zhuān)業(yè)功底的讀者而編寫(xiě)的。今天，這些課題變得尤為引人注目，我認(rèn)為需要一本適合教學(xué)的書(shū)。這意味著從基礎(chǔ)入手，通過(guò)嚴(yán)格的方法論并采用統(tǒng)一的符號(hào)和定義來(lái)揭示不同的主題。本書(shū)采用最為先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝（90nm及以下尺寸）結(jié)合實(shí)例闡明概念，主要適用于中短期低功耗設(shè)計(jì)課程，也非常適合想要通過(guò)自學(xué)來(lái)緊跟低功耗設(shè)計(jì)前沿的專(zhuān)業(yè)人士閱讀。
前言也給了我機(jī)會(huì)去闡述一個(gè)長(zhǎng)期讓人們對(duì)低功耗設(shè)計(jì)感到望而生畏的問(wèn)題。業(yè)內(nèi)的許多人士似乎認(rèn)為，只是將一些“應(yīng)用技巧”點(diǎn)對(duì)點(diǎn)套用在設(shè)計(jì)上，只有大師級(jí)的人才能把低功耗弄得水落石出，低功耗方法這個(gè)概念是一個(gè)自相矛盾的說(shuō)法。事實(shí)上，近年來(lái)，研究和設(shè)計(jì)人員已經(jīng)表明，這些認(rèn)識(shí)一點(diǎn)都不正確。過(guò)去幾年里，最為重要的低功耗實(shí)現(xiàn)之一是最低能耗的設(shè)計(jì)，這雖然很有趣，但并非我們真正的追求。通常情況下，我們是在權(quán)衡電路延遲和能耗的同時(shí)，探求一個(gè)針對(duì)指定性能的最低能耗或者針對(duì)指定能耗的最優(yōu)性能。一些探索優(yōu)化設(shè)計(jì)的工具能幫助我們?cè)谠O(shè)計(jì)的各個(gè)層次和級(jí)別上，根據(jù)豐富的信息來(lái)權(quán)衡電路延遲和能耗。
整本書(shū)將秉承這種方法。同時(shí)我們也會(huì)探求，如果要繼續(xù)降低每次運(yùn)算的能耗，我們將會(huì)面臨哪些必須克服的主要障礙。這自然會(huì)涉及能量可以縮放的物理極限問(wèn)題。只要有可能，我們就會(huì)大膽地展望未來(lái)。
幻燈片0.3
這個(gè)前言里，你已經(jīng)看到本書(shū)采用了有點(diǎn)非正統(tǒng)的方法。本書(shū)沒(méi)有采用在連續(xù)而冗長(zhǎng)的文字中偶爾插入圖片的傳統(tǒng)方式，取而代之的是相反的做法：首先是圖片，文字放在其旁邊作為注釋。依照我的經(jīng)驗(yàn)，一張圖片比一頁(yè)文字更能有效地傳達(dá)信息（所謂“一圖勝過(guò)千言萬(wàn)語(yǔ)”）。這種方式被Willy Sansen教授在他的《Analog Design Essentials》（也是由Springer出版的）一書(shū)中首次采用。當(dāng)我第一次看見(jiàn)他的書(shū)時(shí)，我立刻就被他的這個(gè)創(chuàng)意給迷住了。我對(duì)他的那本書(shū)看得越多，就越喜歡它。故而這本書(shū)……瀏覽它時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，幻燈片和注釋發(fā)揮了完全不同的作用。這種格式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，教師基本上立刻擁有了所有的課件。
幻燈片0.4
本書(shū)的大綱采用如下方式：在建立了基礎(chǔ)之后，著手解決三種不同操作模式下的功耗優(yōu)化——設(shè)計(jì)階段、待機(jī)階段和運(yùn)行階段。在每種模式下所使用的技術(shù)截然不同，但所有情況下我們都要把動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗同時(shí)優(yōu)化——在今天的半導(dǎo)體工藝下，漏電功耗幾乎可以與開(kāi)關(guān)功耗（switching power）相提并論。因此，將它們分開(kāi)并沒(méi)有太大的意義。事實(shí)上，更好的設(shè)計(jì)往往需要對(duì)兩者進(jìn)行精心的權(quán)衡。最后，本書(shū)總結(jié)一些常用的課題，比如設(shè)計(jì)工具、功耗的限制，以及對(duì)未來(lái)的一些預(yù)測(cè)。
幻燈片0.5
沒(méi)有他人的幫助，是不可能完成這本書(shū)的。首先，對(duì)Ben Calhoun、Jerry Frenkil、Dejan Markovi和Bora Nikoli的幫助以及合著某些章節(jié)的行為表示深深感激。另外，還有很多人對(duì)提供幻燈片制作和審閱本書(shū)初稿有幫助。特別要感謝那些對(duì)低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域有深遠(yuǎn)影響和卓越建樹(shù)的同行——Bob Brodersen、Anantha Chandrakasan、Tadahiro Kuroda、Takayasu Sakurai、Shekhar Borkar和Vivek De，在過(guò)去幾十年中與他們的合作真是讓我感到無(wú)比愉快和振奮。
幻燈片0.6～幻燈片0.7
每章末尾都給出該章所引用的一組參考文獻(xiàn)。對(duì)于你尤其感興趣的那些低功耗設(shè)計(jì)主題，這兩個(gè)幻燈片列舉了許多常用的參考文獻(xiàn)、綜述論文以及富有遠(yuǎn)見(jiàn)的演講稿。

在2007年春季休假期間，當(dāng)我在歐洲旅行時(shí)，我欣然把本書(shū)內(nèi)容匯編成冊(cè)，這是一個(gè)美好的過(guò)程。我希望各位讀者也喜歡本書(shū)。

——Jan Rabaey