低功耗設計是一種針對VLSI芯片功耗持續攀升問題的設計策略。隨著工藝尺寸微縮，單顆芯片可集成更多元件，導致功耗相應增長。更嚴峻的是，現代芯片工作頻率較二十年前大幅提升，而功耗與頻率呈正比關系。因此，芯片功耗突破數十瓦甚至上百瓦已成為常態，由此產生的散熱問題構成重大挑戰。另一方面，依賴電池供電的移動應用設備迫切需要低功耗設計來延長續航時間。

這些因素使得低功耗設計從次要問題轉變為核心課題。當前面臨的關鍵挑戰在于：如何在顯著降低芯片功耗的同時，不明顯犧牲其性能表現。

芯片功耗分析是應對這一挑戰的重要環節。該分析基于電路拓撲結構、工作頻率、節點開關模式及物理版圖，評估芯片或功能模塊的能耗情況。理論上，應采用SPICE等晶體管級仿真器進行精確分析，但受限于仿真器容量，實際設計中通常采用專用功耗分析工具。這些工具基于標準單元和宏模塊的功耗模型進行運算，要獲得可靠結果，用戶必須提供精確的工作頻率和節點開關活動數據。