Optimalisasi daya adalah upaya untuk mengurangi daya yang dikonsumsi oleh perangkat digital seperti sirkuit terpadu dengan menyeimbangkan parameter seperti ukuran, kinerja, dan pembuangan panas. Ini adalah area yang sangat kritis dari desain komponen elektronik karena banyak perangkat elektronik portabel memerlukan kapasitas pemrosesan yang tinggi dengan konsumsi daya yang rendah. Komponen perlu melakukan fungsi yang kompleks namun menghasilkan panas dan kebisingan sesedikit mungkin, semua dikemas ke area permukaan yang sangat kecil. Area desain digital yang diteliti secara intensif, pengoptimalan daya sangat penting untuk kesuksesan komersial banyak perangkat.
Ide mengoptimalkan daya dalam desain elektronik mulai mendapatkan perhatian pada akhir 1980-an dengan meluasnya penggunaan perangkat portabel. Daya tahan baterai, efek pemanasan, dan persyaratan pendinginan menjadi sangat penting baik untuk alasan lingkungan maupun ekonomis. Memasang komponen yang semakin kompleks ke dalam ukuran chip yang lebih kecil menjadi penting untuk memastikan produksi perangkat yang lebih kecil dengan lebih banyak fungsionalitas. Panas yang dihasilkan dengan memasukkan begitu banyak komponen, bagaimanapun, menjadi masalah utama. Faktor-faktor seperti kinerja dan keandalan perangkat juga dipengaruhi oleh panas.
Untuk menskalakan chip, mengurangi ukuran cetakan, dan tetap memiliki kinerja puncak pada tingkat suhu yang dapat diterima memerlukan investasi waktu dalam metodologi pengoptimalan daya. Mengoptimalkan daya secara manual menjadi tidak mungkin dengan chip yang ada seperti sirkuit terintegrasi karena mengandung jutaan komponen. Biasanya, desainer mencapai optimasi daya dengan membatasi energi yang terbuang, yang sebagian besar merupakan spekulasi, arsitektur, dan pemborosan program. Semua metode ini berusaha mengurangi pemborosan energi dari tingkat desain sirkuit hingga eksekusi dan aplikasi.
Pemborosan program terjadi ketika mikroprosesor kelas atas menjalankan perintah yang tidak diperlukan. Menjalankan perintah ini tidak mengubah isi memori dan register. Menghilangkan pemborosan program berarti mengurangi eksekusi instruksi yang mati dan menyingkirkan penyimpanan yang tidak bersuara. Pemborosan spekulasi terjadi ketika prosesor mengambil dan mengeksekusi instruksi di luar cabang yang belum terselesaikan. Pemborosan arsitektur terjadi ketika struktur seperti cache, prediktor cabang, dan antrian instruksi terlalu besar atau terlalu kecil.
Sebagian besar dirancang untuk menampung jumlah besar, struktur arsitektur biasanya tidak digunakan secara maksimal. Sebaliknya, membuatnya lebih kecil juga meningkatkan konsumsi daya karena lebih banyak salah spekulasi. Pengoptimalan daya yang berhasil memerlukan pendekatan tingkat sistem dengan memilih komponen yang mengkonsumsi daya yang sangat kecil. Semua kemungkinan kombinasi dari jenis komponen ini dapat dieksplorasi dalam fase desain. Mengurangi jumlah aktivitas switching yang diperlukan di sirkuit juga memastikan konsumsi daya yang lebih sedikit.
Beberapa pendekatan lain yang digunakan untuk optimasi daya termasuk clock gating, mode tidur, dan desain logika yang lebih baik. Retiming, penyeimbangan jalur, dan penyandian status adalah metode logika lain yang dapat membatasi konsumsi daya. Beberapa perancang mikroprosesor juga menggunakan format khusus untuk membuat kode file desain yang menyisipkan fitur kontrol hemat daya.