商场对高功用和新特征产品的持续需求给便携设备的规划为员出了种种难题。在许多情况下，规划已到达所答应功耗的极限。计算机和电话用户往往不原运用电池寿数太短的产品。所以，最佳的解决方案是下降电路的功耗–从微处理器开端，它是体系的中心而且耗费的功率最大。
一般，处理器是最主要的功耗部件，虽然便携设备的其他部件也耗费不少功率。例如在笔记本计算机中，磁盘驱动、显现和图形电路与微处理器争用可用电池功率。在通讯设备（如数字蜂窝电话）中，其RF电路的功耗与基带处理器的功耗平起平坐。所以，做为规划工程师有必要拟定功率预算，并确认不同特性的相对优先次第。
在Intel公司出书的“Mobile Power Guidelines 2000”中，主张笔记本计算机功率预算分配5W给微型笔记本计算机的处理器，9.5W给全特性笔记本计算机的处理器（见表1）。两种类型笔记本计算机都假定包括硬盘驱动器（功耗1.4W左右），但只要较大型的才包括DVD驱动器（功耗1.4W）。相同，微型笔记本计算机给显现器分配的功纺较少（2.8W 对4.3W）。正如在Interl比如中可看到的那样，任何所需功率的减少有必要在各个方面进行，而不仅仅是在处理器方面。即便微处理器的功率不断进步，处理器功率的明显低一般也要对功用加以权衡。所以，对处理器功用的要求有必要与对其他特性（如DVD驱动器）的要求加以平衡。
困难的彼此比较
不同类型微处理器（CISC，RISC或DSP）的额定功率是不同的，
这是因为它们针对不同的运用。关于一给定的类型，不同的制造商也规定在不同条件下的额定功率。功率添加一般正比于作业负载。所以，微处理器往往被定额为每兆赫时钟频率需求多少瓦。可是，其他类型的处理器在某一给定的时钟频率下履行更多的指令或完结更屡次的运算。因而，有些厂商喜爱标定每瓦功耗完结多少 Mips（每秒百万条指令）或MOPS（每秒百万次运算）。
惋惜的是，厂家兜销的数值大多并没有给为们所需的信息。人们期望知道在特定运用中在正常作业条件下的功耗。许多微处理器厂商给出在空载条件下的功率，而不是峰值功用。因而，最好的办法是标定一种很近似于实践运用的规范基准测验。Intel 公司对笔记本计算机所主张的功率预算是根据“3-D WinBench”测验的，这种测验包括图形密布的指令混合比例。因而，针对微型笔记本计算机运用的带L2高速缓存的Mobile Pentium II处理器的峰值功率为6W、休眠功率为0.36W、均匀3-D WinBench 功率为5W.
下降功耗的一个办法是在处理器芯片中添加更多外设元件，以防止需求功耗的线路驱动器。因为防止了寄生电感和%&&&&&%，这种办法也有助于改善整机功用。当然，添加电路元件仍将会添加芯片的总功耗。
功用进步
为通用PC和作业站而规划的Interlx86和Pentium 微处理器总是需求较大的功率，这是因为其大的指令体系和杂乱的体系结构所造成的。但是，跟着便携计算机的呈现，Interl公司不得不针对移动设备商场推出其处理器的较低功率型。现在Interl供给Celeron和Pentium II处理器的移动型。移动型Celeron的时钟频率高达366MHz，而移动型433MHz型本年每三季度推出。Interl本年底将推出“Copper-mine”Pentium III的移动型，作业在600MHz以上。
所的Interl 移动型微处理器现在都选用PGA（引脚网格阵列）插座。本来Celeron处理器为了下降本钱不包括L2高速缓存，而而在包括128kB片上L2高速缓存，而Pentium II和Pentium III的L2为256 kB。当然，现在一切处理器都包括32 kB L1高速缓存。Celeron型在Intel 的移动型处理器中功耗最低。因为移动型Celeron的“Quick Start”能节特性，便当处理器的空载功率只要0.4W，而选用MMX技能的Pentium处理器功率为1.1W。
一般，较新的处理器比其原先的类型具有更高的成效。运用片上L2高速缓存既进步了功用又在实践上下降了功耗（与运用相同巨细的外部L2高速缓存相同）。相同，并行处理技能是既进步功用又不大幅添加功耗的有用办法。除超标量和超流水线硬件结构外，Intel 的新芯片包括用于特别多媒体指令的SIMD（单指令，多数据）处理技能。大多数高功用微处理器现在选用0.25μm工艺，而下一代将用0.18μm。所以功率/功用比持续下降。
更剧烈的竞赛
除了更高的电路密度和吸引人的移动设备商场外，增强竞赛力是迫使Intel 公司大幅下降它的微处理器功耗和本钱的另一要素。有些参加竞赛的公司（如AMD）经慎重考虑已瞄准移动运用。最近商场陈述指出，本年4月份AMD的商场比例为44%，Intel为51%，而18个月曾经Intel在同一移动型处理器商场的比例超越99%。
在处理器类型方面，AMD的移动型K6-2现在是商场的主导产品，这要归功于Toshiba和Compaq公司在盛行的笔记本计算机中选用它。 AMD的处理器的功耗与Intel的相似处理器的功耗适当。例如，具有“3DNOW”技能的AMD移动型K6-2-P处理器功耗在典型运用中小于12W。而AMD的移动型处理器的处理速度比Intel的更高。例如，AMD的移动型K6-2的频率为380MHz，而Intel的移动型Celeron和移动型 Pentium II 的频率只要366MHz。虽然Intel现在有400MHz的移动型Petium II，而AMD也有400MHz K6-2-P和380MHz K6-III-P。
用于K6-III-P的AMD “TriLevel Cache”，使其处理器家庭比Intel的移动型处理器具有更高的功用。AMD芯片具有片上64KB L1高速缓存和片上256KB L2高速缓存。别的还有100MHz总线支撑高达1MB的任选外部L3高速缓存。像K6-2-P相同，K6-III-P在典型运用中的功耗小于12W。
一个小公司Rise Technology公司以廉价、低功率并与X86兼容的处理器瞄准1000美元以下的笔记本计算机商场。该公司的mp6家庭已用0.25μm工艺投入批量生产，时钟频率高达266MHz。现在Rise 公司正在推出时钟频率高达366MHz的0.18μm型的样品。第二种0.18μm型（mp6 II）将于本年晚些时侯推出，其时钟频率高达466MHz。该公司宣称，mp6和mp6 II的2V型与任何参加竞赛的处理器比较，其功耗是最低的，是其他移动型处理器功耗的50%。在300MHz，Rise mp6 II的功耗典型值小于4.5W。
选用RISC
大多数移动运用不选用Intel PC体系结构。例如，Windows CE掌上计算机不必x86处理器，而用RISC处理器。PC体系结构具有体系软件等长处。但x86微处理器简直历来不是最有用运用电能的方案。一切的功率运用率记载好像都是由RISC处理器坚持的。
Hitachi公司的新处理器选用0.18μm工艺技能，作业在低电压。在1.5V，该处理器运行在133MHz，需240mW功率;d 1.8V，运行在167MHz，需求400mW。这与相同功用的处理器比较，其电池寿数延伸70%。因为处理器芯片包括一个66MHz PCI总线操控器，所以不需求外部PCI桥接芯片，减少了芯片数。
RISC芯核
当然，经过在一个定制的片上体系中运用一个芯核处理器可完成最少的芯片数（亦即最低的本钱、最小的体积、最轻的分量和最少的电池耗费）。ARM和MIPS Technologies 公司成功地规划出RISC芯核，并答应其他公司把它们用在实践的产品中。
例如，NEC Electronics 把MIPS 芯核用在它的新的64位RISC处理器中，这种处理器支撑Windows CE操作体系。这种处理器能够用于掌上PC或定制便携产品。NEC的VR4121处理器运行在168MHz，到达224MIPS。
当然，NEC处理器包括比RISC更多的功用。完好的芯片也包括一个DSP型乘法和累加（MAC）指令，这可为便携产品供给调制解调器功用。它也含用于中止操控及DMA寻址和操控的电路。多达49个通用输入/输出（GPIO）引脚可供体系规划人员编程，而功率办理部分供给4种节约功率的形式：全速、保持、暂停、休眠。
相似的处理器芯片VRC4171A可为手持产品添加五颜六色LCD图形和PC卡操控。这种芯片作业在3.3V，典型的功耗为250mW。它的4个可编程 GPIO引脚答应与外设通讯。这种芯片为处理器供给所需的图形支撑而不会导致大的功耗。跟着便携产品开端包括五颜六色图形显现和其他多媒体特性，使得找到兼容的图形芯片日益重要起来。
Media Q公司的MQ-200是一款用于消费类电器的图形和显现芯片。除操控器外，该芯片还包括嵌入式DRAM和模仿电路。128位图形引擎和两个板上图形操控器同享1.2GB/s片上存储器总线，这与其他产品比较，总的图形功用进步6位。这种芯片支撑总功率预算小于4W的体系，而典型的笔记本计算机的功率预算是 20W或更高。
高集成度
关于便携设备，使芯片数最少也将使体积最小、分量最轻、本钱最低和功耗最少。在数字蜂窝电话中，芯核RISC处理器构成一个高集成度子体系的一部分。基带部分（非RF部分）一般集成一个RISC微操控器、一个低本钱DSP、存储器、键盘和屏操控器以及衔接逻辑（见图2）。ARM公司的ARM7 TDMI很适合于这种运用。它每兆赫只耗费1.85mW，相对低的13MHz速率可同步GSM900体系中的微操控器。RISC芯核在芯片上只占 4.9mm 2的面积。因为它能够在低的电压下作业，所以片上存储器往往比片外存储器耗费更少的功率。ROM的功耗也小于SRAM。在或许的情况下，运用空载形式可节约功率。一般，片上有必要包括一个锁相环，以便为DSP供给时钟信号。
在某些运用（如媒体流处理）中处理器可由数据驱动而不是由固定频率时钟信号驱动。因而，只要当处理器实践作业时才耗费功率。Sharp公司的 DDMP（数据驱动媒体处理器）便是这种实例。因为这种芯片缺少一个集成开发环境，所以被人们承受十分有限。Sharp现在方案把DDMP改为可重新装备的并行处理器芯核。
ARC Cores和Tensilica是两家供给可装备的嵌入式处理器的公司。可装备芯核选用定制指令使功耗最小。刺进一种定制指令使一高冗余的噪声消除算法从 3000个周期下降10个周期。这样的一种指令将延伸电源寿数20～25%左右。
