随着半导体工艺的发展,电路的复杂度和运行速度快速提升,导致功率密度显著增大,功耗问题也日益突出。处理器功耗问题已经成为了继速度和面积后又一衡量指标。本文对一款基于RISC-V的处理器进行低功耗设计,主要工作如下:首先,就集成电路中产生的功耗进行分析,并介绍了几种低功耗的设计方法及使用中应该注意的事项,再介绍了三种功耗分析的策略。其次,本文通过前端仿真控制指令的类型使得处理器分别处于三种功耗模式,分别是High power模式、Low power模式以及处于两者中间的Middle power模式。这三类指令是通过使硬件执行load、store、除法类指令的多少来进行区分,目的是使功耗分析结果尽可能接近实际应用值。最后,对处理器单核设计进行了门控时钟、多阈值电压及基于UPF的多电压设计,并使用三种功耗分析的策略对低功耗设计后的功耗进行了分析总结。同时对处理器的双核设计除了进行门控时钟、多阈值电压和多电压外还进行了门控电源的策略,并进行了低功耗策略后的功耗分析对比。总结得出对单核处理器在控制时序不变的前提下混合使用三种方法时High power模式总功耗降低约39.5%,Middle power模式下总功耗降低约37.8%,Low power模式下总功耗降低约36.9%,同时面积减小约12%。对双核处理器控制时序不变混合使用这三种方法时,High power模式下总功耗降低约41.8%,Middle power模式下总功耗降低约37%,Low power模式下总功耗降低约38.9%,同时面积减小约17%。总体达到了较为满意的效果。同时进行了逻辑等价性验证,保证功能正确的前提下达到降低功耗的目的。