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《論文:降低fpga功耗的設(shè)計(jì)技巧》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
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2、ISE設(shè)計(jì)工具的一個(gè)免費(fèi)組件,您可以利用它對(duì)您的基于設(shè)計(jì)的功耗需求進(jìn)行詳細(xì)得多的估計(jì).XPower是在映射或布局...啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
3、啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊降低FPGA功耗的設(shè)計(jì)技巧啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
4、啊啊啊啊啊啊降低FPGA功耗的設(shè)計(jì)技巧使用這些設(shè)計(jì)技巧和ISE功能分析工具來(lái)控制功耗 新一代FPGA的速度變得越來(lái)越快,密度變得越來(lái)越高,邏輯資源也越來(lái)越多。那么如何才能確保功耗不隨這些一起增加呢?很多設(shè)計(jì)抉擇可以影響系統(tǒng)的功耗,這些抉擇包括從顯見(jiàn)的器件選擇到細(xì)小的基于使用頻率的狀態(tài)機(jī)值的選擇等。 為了更好地理解本文將要討論的設(shè)計(jì)技巧為什么能夠節(jié)省功耗,我們先對(duì)功耗做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹?! 」陌瑑蓚€(gè)因素:動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。動(dòng)態(tài)功耗是指對(duì)器件內(nèi)的容性負(fù)載充放電所需的功耗。它很大程度上取決于頻率、電壓和負(fù)載。這三個(gè)變量中的每個(gè)變量均在您的某種控制之下?! ?dòng)態(tài)功耗=電容×
5、電壓2×頻率 靜態(tài)功耗是指由器件中所有晶體管的泄漏電流(源極到漏極以及柵極泄漏,常常集中為靜止電流)引起的功耗,以及任何其他恒定功耗需求之和。泄漏電流很大程度上取決于結(jié)溫和晶體管尺寸?! 『愣ü男枨蟀ㄒ蚪K接(如上拉電阻)而造成的電流泄漏。沒(méi)有多少措施可以采用來(lái)影響泄漏,但恒定功耗可以得到控制。盡早考慮功耗 您在設(shè)計(jì)的早期階段做出的功耗決定影響最大。決定采用什么元件對(duì)功耗具有重大意義,而在時(shí)鐘上插入一個(gè)BUFGMUX則影響甚微。對(duì)功耗的考慮越早越好。恰當(dāng)?shù)脑 〔⒉皇撬性季哂邢嗤撵o止功耗。根據(jù)普遍規(guī)則,器件工藝技術(shù)尺寸越小,泄漏功耗越大。但并不是所有工藝技
6、術(shù)都一樣。例如,對(duì)于90nm技術(shù)來(lái)說(shuō),Virtex-4器件與其他90nmFPGA技術(shù)之間在靜止功耗方面存在顯著差異, 然而,在靜止功耗隨工藝技術(shù)縮小而增加的同時(shí),動(dòng)態(tài)功耗卻隨之減小,這是由于較小的工藝有著更低的電壓和電容??紤]好哪種功耗對(duì)你的設(shè)計(jì)影響更大——待機(jī)(靜止)功耗還是動(dòng)態(tài)功耗?! 〕ㄓ们衅壿媶卧猓蠿ilinx器件都具有專門邏輯。其形式有塊RAM、18×18乘法器、DSP48塊、SRL16s,以及其他邏輯。這不僅在于專門邏輯具有更高的性能,還在于它們具有更低的密度,因而對(duì)于相同的操作可以消耗較少的功率。評(píng)估您的器件選項(xiàng)時(shí),請(qǐng)考慮專門邏輯的類型和數(shù)量?!?/p>
7、 選擇適當(dāng)?shù)腎/O標(biāo)準(zhǔn)也可以節(jié)省功耗。這些都是簡(jiǎn)單的決定,如選擇最低的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度或較低的電壓標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)系統(tǒng)速度要求使用高功率I/O標(biāo)準(zhǔn)時(shí),計(jì)劃一個(gè)缺省狀態(tài)以降低功耗。有的I/O標(biāo)準(zhǔn)(如GTL/+)需要使用一個(gè)上拉電阻才能正常工作。因此如果該I/O的缺省狀態(tài)為高電平而不是低電平,就可以節(jié)省通過(guò)該終接電阻的直流功耗。對(duì)于GTL+,將50Ω終接電阻的適當(dāng)缺省狀態(tài)設(shè)置為1.5V,可使每個(gè)I/O節(jié)省功耗30mA。數(shù)據(jù)使能 當(dāng)總線上的數(shù)據(jù)與寄存器相關(guān)時(shí),經(jīng)常使用片選或時(shí)鐘使能邏輯來(lái)控制寄存器的使能。進(jìn)一步來(lái)說(shuō),盡早對(duì)該邏輯進(jìn)行“數(shù)據(jù)使能”,