影响FPGA功耗因素
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发表于 5/18/2020 2:01:40 PM
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动态功耗主要由电容充放电引起,它与3个参数有关:节点电容、工作频率和内核电压,它们与功耗成正比例关系。节点电容越大,工作频率越高,内核电压越大,其动态功耗也就越高。而在FPGA中动态功耗主要体现为存储器、内部逻辑、时钟、I/O消耗的功耗。在一般的设计中,动态功耗占据了整个系统功耗的90%以上,所以降低动态功耗是降低整个系统功耗的关键因素。
FPGA动态功耗主要体现为存储器、内部逻辑、时钟、I/O消耗的功耗。
① 选择适当的I/O标准可以节省功耗。I/O功耗主要来自器件输出引脚连接的外部负载电容、阻抗模式输出驱动电路以及外部匹配网络的充放电电流。可选择较低的驱动强度或较低的电压标准。当系统速度要求使用高功率 I/O标准时,可设置缺省状态以降低功耗。有的I/O标准需要使用上拉电阻才能正常工作,因此如果该 I/O的缺省状态为高电平而不是低电平,就可以节省通过该终结电阻的直流功耗。
② 当总线上的数据与寄存器相关时,经常使用片选或时钟使能逻辑来控制寄存器的使能,尽早对该逻辑进行“数据使能”,以阻止数据总线与时钟使能寄存器组合逻辑之间不必要的转换。另一种选择是在电路板上,而不是芯片上,进行这种“数据使能”,以尽可能减小处理器时钟周期。也就是使用 CPLD从处理器卸载简单任务,以便使其更长时间地处于待机模式。
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