Qu'est-ce que Consommation statique ?

Puissance consommée en permanence, même sans commutation des signaux, à cause des courants de fuite traversant notamment les transistors bloqués. Aussi appelée puissance de fuite. Elle augmente brusquement avec la température.

Nom japonais: 静的消費電力

« Consommation statique » apparaît dans 2 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont MOSFET, Gestion de l'énergie.

Inverseur CMOS VDD pMOS Sortie nMOS GND Entrée Entrée = 0 pMOS passant, nMOS bloqué → sortie = 1 Entrée = 1 pMOS bloqué, nMOS passant → sortie = 0 Dans les deux états, l'un des transistors est bloqué, donc presque aucun courant ne circule de l'alimentation vers GND
Inverseur CMOS · Voir dans les schémas

Domaine: Gestion de l'énergie

S'entraîner : questions sur Consommation statique

Pourquoi la consommation statique (en régime établi) d’un inverseur CMOS est-elle faible ?

  1. AParce que la tension d’alimentation est élevée
  2. BParce qu’un courant circule en permanence dans la grille
  3. CParce que, que l’entrée soit à 0 ou à 1, l’un des deux transistors pMOS ou nMOS est bloqué et pratiquement aucun courant ne circule de l’alimentation vers la masse
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : C. Parce que, que l’entrée soit à 0 ou à 1, l’un des deux transistors pMOS ou nMOS est bloqué et pratiquement aucun courant ne circule de l’alimentation vers la masse

Dans un inverseur CMOS, une entrée à 0 rend le pMOS passant et le nMOS bloqué, et une entrée à 1 l’inverse ; en régime établi, un transistor bloqué se trouve toujours entre l’alimentation et la masse, si bien qu’il ne circule pratiquement aucun courant traversant. La puissance est surtout consommée par la charge et la décharge de la capacité de charge lors des commutations, soit P = α·C·V²·f. Toutefois, la miniaturisation a accru le courant de fuite à l’état bloqué, et dans les puces avancées la puissance statique représente une part non négligeable.

Quelle description de la consommation statique (puissance de fuite) d'un circuit CMOS est correcte ?

  1. AUne puissance qui augmente proportionnellement à la vitesse de l'horloge
  2. BUne puissance consommée en permanence, même sans commutation des signaux, par les courants de fuite traversant notamment les transistors bloqués
  3. CUne puissance utilisée uniquement lors de la fabrication de la puce
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : B. Une puissance consommée en permanence, même sans commutation des signaux, par les courants de fuite traversant notamment les transistors bloqués

Le transistor n'est pas un interrupteur parfait : même bloqué, il laisse passer de faibles courants de fuite sous le seuil, de fuite de grille, etc. Faibles individuellement, ils représentent une puissance importante sur plusieurs milliards de transistors, et sont devenus significatifs à mesure que la miniaturisation abaissait la tension de seuil. La puissance statique ne diminuant pas quand l'horloge est arrêtée, on y remédie notamment par le power gating, qui coupe l'alimentation elle-même.

Questions mentionnant « Consommation statique » (2)

  1. Pourquoi la consommation statique (en régime établi) d’un inverseur CMOS est-elle faible ?
  2. Quelle description de la consommation statique (puissance de fuite) d'un circuit CMOS est correcte ?

Termes associés

CMOS Tension de seuil Coupure d'alimentation (power gating) ACPI Ajustement adaptatif de la tension Auto-rafraîchissement (self-refresh) Bridage thermique (thermal throttling) C-state Cellule d'isolation Consommation dynamique

Retour au glossaire