FPGA功耗——XPower (2006-11-24 09:37:05)
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发表于 7/19/2010 4:07:52 PM
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所查资料:
《FPGA/CPLD设计工具——Xilinx ISE使用详解》P309
功耗仿真器XPower(ISE中代的工具)是第一个用于可编程逻辑器件的功耗分析软件,可以分析FPGA和CPLD的整体以及特定网线的功耗。进行功耗 分析时,XPower可以读入ModelSim生成的VCD文件,从而使功耗分析更快捷、准确。
CMOS电路的功耗主要来源于开关状态切换,XPwoer计算功耗时给每个开关元件(LUT、FF、BRAM、布线等)建立一个电容模型,然后根据用户设 置的时钟和输入信号开关频率、同步元件的翻转率、特定器件的电容、静态功耗和其他数据估算FPGA的功耗。准确估算功率的关键是获得准确的信号翻转率数 据。
XPower把各元件的功耗求和作为FPGA的总功耗,每个元件的功耗可以表示为:
P=C*V2*E*F*1000
其中P为功耗,单位为mw;c为电容量,单位为法拉:V为工作电压;E为翻转率(每时钟周期的平均跳变次数);F为频率。
电容量取决于用户的设计,在选定器件、完成布局布线之后电容量也随之确定。
实验:
例1:实现一个与非门。
使用1个slice、3个外部引脚。
使用XPower仿真显示Total estimated power consumption:14 mW, Peak Power consumption:184 mW。
目前还不太清楚Total estimated power consumption 和 Peak Power consumption 具体指什么功率,但从实验结果可以看出,当使用的内部资源多时,功耗一定是增加的。
