Trên thị trường hiện nay, hiệu suất cao (high performance) và công suất thấp (low power) là hai yếu tố góp phần lớn vào khả năng thương mại của một vi mạch. Tùy ứng dụng cụ thể, việc tối ưu công suất tiêu thụ được hỗ trợ ở các mức độ khác nhau. Ví dụ:

• Vi mạch dùng trong điện thoại yêu cầu mức tiêu thụ công suất ít hơn vi mạch dùng trong laptop. Bạn chắc chắn không muốn dùng một chiếc điện thoại mà phải đeo thêm một bình ắc quy để cấp nguồn cho nó.
• Vi mạch dùng trong laptop yêu cầu mức tiêu thụ công suất ít hơn vi mạch dùng trong máy tính để bàn (desktop).
• Vi mạch dùng trong máy tính để bàn yêu cầu mức tiêu thụ công suất ít hơn vi mạch dùng trong máy chủ (server).

Minh họa công suất tiêu thụ tăng dần từ trái qua phải tùy vào ứng dụng

Tiêu chí công suất thấp đã trở thành yếu tố ngày càng quan trọng và được dùng để so sánh giữa các chip cùng phân khúc thị trường. Đặc biệt, đối với các ứng dụng dùng Pin, thiết bị di động (smart watch, smart phone, laptop, …), thiết bị dùng nguồn năng lượng từ tín hiệu không dây (contactless card, RFID card,…), … thì việc tiêu thụ công suất thấp đến cực thấp (ultra-low power) hay siêu thấp (extreme-low power) là trở thành yêu cầu tối quan trọng.

Nếu hai dòng chip tương đương nhau về chức năng và hiệu suất thì chip nào tiêu thụ công suất ít hơn thì chip đó có hiệu quả sử dụng năng lượng (power efficient) tốt hơn.

Chú ý rằng, đối với một chip, “công suất thấp” phải đi đôi với “hiệu quả sử dụng năng lượng”. Một chip rơi vào một trong hai trường hợp sau đây đều bị đánh giá là có hiệu quả sử dụng năng lượng thấp :

• Một chip tiêu thụ công suất rất thấp nhưng xử lý chậm chạp, hiệu năng kém hoặc không đủ đáp ứng nhu cầu ứng dụng.
• Một chip xử lý cực nhanh, thời gian xử lý trung bình đáp ứng gần như 100% các yêu cầu của ứng dụng nhưng tiêu thụ công suất gấp nhiều lần các chip khác cùng loại.

Như vậy, việc thiết kế công suất thấp cần được cân bằng với hiệu quả xử lý. Điều này dẫn đến phạm vi ứng dụng các kỹ thuật công suất thấp trong chip sẽ khác nhau.