CMOS电路中，有三部分功耗来源，即P_total=P_switching P_short P_leakage。其中P_total是一个CMOS电路的总功耗，P_switching是开关功耗，大小取决于负载电容的充放电；P_leakage是漏电功耗。截至2011年5月，芯片中最主要的功耗是开关功耗，但是随着低阈值电压技术在低功耗设计中的应用，短路功耗和漏电功耗也会变得越来越重要。

其中开关功耗P_switching＝VDD×f_clk×Σα_iC_LiΔV_i，VDD是电源电压；f_clk是时钟频率；如果一个电路包含n个结点，a_i是每秒钟信号变化的次数，即开关活动因子；C_Li是结点电容；ΔV_i是结点i的电压变化幅度。

短路功耗发生在信号的翻转瞬间，当输入信号的值在|Vth|和VDD-|Vtp|之间的时候，PMOS和NMOS同时导通，造成VDD到GND的短路电流。短路功耗可以表示为P_short＝V_DDI_short，I_short为短路电流。

漏电流功耗P_leakage=V_DDI_leakage，I_leakage是CMOS电路的漏电流，主要由亚阈值效应以及漏源区与衬底反向偏置而引起的。对于深亚微米应用，这一项尤其重要。

从上述分析可以知道，功耗与很多因素相关，如开关活动因子、等效电容、电源电压、工作频率、短路电流、漏电流等。低功耗的设计方法就是从这几个基本因素出发，分别降低这些影响因素以便达到降低功耗的目的。

在电能表系统应用中，对整机的功耗有着严格的规定，例如在电池供电的情况下，要求能够工作5年以上。在电能表的系统芯片解决方案中，整机的功耗主要来自计量系统芯片，因此需要设计一种方法能涵盖该系统芯片的各个工作状态，以达到降低功耗的目的。