一种门级功耗分析装置，包括矢量捕获模块、控制模块、存储模块和功耗分析模块，其中矢量捕获模块、控制模块和存储模块位于硬件平台上，功耗分析模块位于上位机中；控制模块为硬件平台的工作及信号捕获提供时钟控制信号，矢量捕获模块在时钟控制下捕获实时信号状态，存储模块用于存储捕获的信号，功耗分析模块根据捕获信号生成门级波形转换文件，建立门级功耗模型并完成功耗分析。相应的，本发明还提供了一种基于片上系统验证平台的功耗分析方法。本发明的功耗分析装置，可以在SoC后端实现之前，评估整个系统的运行状态，并能够实时估算被测试模块的功耗水平，最后给出系统的整体性能指标。从而可以大大提高SoC一次性流片的成功率。