随着集成电路制造技术和工艺的不断发展进步，芯片的运行速度和集成度不断提高，同时电子设备对续航能力的要求也越来越高，这两方面因素均使得集成电路的功耗问题日益突出。特别是对日益普及的移动电子设备，其基带芯片的设计越来越看重性能、面积和功耗等多个指标的综合考虑。对于功耗的优化，可以从上到下、从系统到模块的进行，并且可以和功能设计、外界条件进行平衡。不同层次的功耗优化都有各自的特点，其意义均在于减少集成电路的能耗，节约能源，与此同时，也可以大幅度的提高集成电路的速度。以上这些因素都迫使芯片设计者们越来越多的关注于数字集成电路的低功耗设计。本论文所参与的项目来自于英特尔移动通讯（西安）有限公司的时钟控制单元组，将重点从手机基带芯片的寄存器传输级实现低功耗优化设计进行论述。本文首先结合国内外大量文献资料阐述低功耗优化技术的研究背景，分析低功耗优化技术在数字集成电路领域的现状与发展，并一一列出了低功耗设计的两大方法和六个不同层次。其次，针对门控时钟、门控电源和变频这三种技术，设计并实现低功耗手机基带芯片，并通过对整个芯片结构、功能以及面积要求的综合分析，采用硬件控制的方法，完成了对处理器的检测以及对供电电压与时钟频率的调整，从而实现了对系统级芯片降低功耗的目的。最终用仿真工具进行功能验证，保证此项设计的质量与可行性。通过对于手机通讯芯片进行寄存器传输级低功耗的设计实现与论证，本文提出一个基于低功耗手机基带芯片较完备的解决方案并实现，并且在解决同类的问题有一定的借鉴意义。最后，对论文工作进行总结，并就此项设计的进一步发展做出展望。