目前,随着SIM卡芯片系统集成度越来越高,其功能也越来越多、越来越强,整个系统功耗也越来越大,而电池的供电能力和重量一直是手机等移动设备广泛使用的瓶颈,因此设计低功耗的SIM卡芯片是大势所趋。从1999年我国诞生第一枚具有自主知识产权的SIM卡芯片以来,SIM卡芯片设计能力有很大提高,但是性能上与国外先进水平还有一定差距。在低功耗性能方面,也需要进一步提高。本论文基于某公司的SIM卡芯片设计项目,探讨了低功耗技术在SIM卡芯片上应用,并予以设计和实现,有效的降低SIM卡芯片的功耗。由于目前的很多芯片是基于CMOS工艺进行制造,本文首先分析了CMOS电路的功耗来源和种类,从理论上指明了降低功耗的途径。然后,文中介绍了SIM卡芯片的设计流程,对设计流程各个层面的低功耗设计措施进行了阐述。低功耗设计首先要保证不致于影响芯片功能,文中对SIM卡芯片的仿真与验证进行了介绍,并建立了真实有效的仿真和验证平台,可以借此观察低功耗设计在芯片中的运行情况。低功耗设计的效果需要有一个平台来评估。本文介绍了SIM卡芯片设计各个阶段所用到的功耗评估平台。本文设计和实现SIM卡芯片系统层的3种低功耗模式。在逻辑层实现了基于安全机制的地址总线低功耗TO编码;在乘法器的设计中,比较了有无操作数隔离的不同的功耗效果;介绍了存储器分块的方法并做了进一步的分析和应用;利用状态机编码和门控时钟的方法进行了7816串口的低功耗设计。文中最后介绍了SIM卡芯片在版图层和电路层的部分低功耗设计。目前,SIM卡芯片已经流片结束并开始了测试,结果表明芯片工作正常,功耗测试结果令人满意。