色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

具功耗意識的重要性及實現其設計

電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2018-10-07 11:23 ? 次閱讀

隨著便攜式消費電子工業、醫療、汽車電子及軍品應用呈指數增長,系統必須采用能延長電池壽命的功耗較低的半導體器件。為響應這一需求,整個半導體行業一直努力提供高能效的芯片和系統。然而,如果具功耗意識 (power-conscious) 的設計人員不能在設計中進一步降低功耗,僅有這些低功耗器件并不夠。

越來越多設計人員需要功能齊備、使用方便的開發工具套件,經過優化以確定功耗源和降低功耗,并能最大限度地提高資源利用率,以及提高性能。有了先進的布局布線方法和功耗分析功能,設計人員就能更有效地查找功耗源,并實現最低功耗的終端產品解決方案。

以功耗驅動布局布線

現場可編程門陣列 (FPGA) 設計人員長期以來一直依賴時序驅動的布局布線工具來實現最高性能。現在,具功耗意識的設計人員可以利用以功耗驅動布局布線這種方法來降低功耗,且這種方法對時序性能的影響很小,甚至無影響。以功耗驅動布局布線流程能根據估算的活動,減少設計“網絡 (net)”的容性負載,從而快速實現減少動態功耗。

FPGA廠商提供的以功耗驅動布局布線功能可以利用一些成熟的模型,以便最大限度地降低總體動態功耗。各功能實體間的互連稱作“網絡”,由于其有效電容 (activity-capacitance) 乘積 ( 大,因此是優化功率的重點對象。同時,也應特別重視減少時鐘網的橫縱時鐘源數量,因為這些連線通常是數量最大且最活躍的。

例如,在典型IGLOO FPGA設計中,網絡的功耗占據總體動態功耗的40%以上。在進行以功耗驅動布局布線優化后,低功耗FPGA的平均功耗可降低13%,在某些設計中更可降低達46%。

采用當前的以功耗驅動布局布線功能,設計人員可用一個VCD (value change dump) 文件來規定網絡的開關動作,該文件還允許高級用戶針對特定的網絡或應用場景來細調開發工具的功率優化器。用戶還可選用一些其它功能,包括布局布線時手工輸入或直接使用工具自動估算網絡活動。自動網絡活動估算功能為用戶提供了功率驅動布局的便利,無需首先完成后(back-annotated) 仿真,因為布局布線工具將會自動地估算網絡的開關動作。平均來說,相比單單使用帶有自動網絡活動估算工具的功率驅動布局功能,用戶提供的VCD可協助將總體功耗額外減少2%。

使用VCD文件來完成功率驅動布局布線,用戶首先要完成時序驅動布局布線,然后運行布局后仿真,運行時選擇“生成VCD文件”選項以生成VCD文件。這樣,設計工具會指導仿真程序根據仿真情況生成一個VCD文件,然后,該VCD文件被導入,重新運行布局布線以完成最終的功率驅動布局布線。

提高便攜設計能效的另一個關鍵因素,是能夠分析整個FPGA器件或設計的特定部分在實際應用功能模式下或用戶創建的功率方案下的功耗,如網絡、門電路、I/O、核心電壓及IO電壓、時鐘域、開關周期和競爭冒險,這些因素會個別增加器件的總體功耗。這種分析功能為查找設計關鍵部分的主要功耗源“熱點”提供了新途徑,這樣用戶就能*估和修改設計以降低功耗。

很少有設計,尤其是便攜設計在100%的時間內都運行在工作模式。大多數便攜應用操作在靜態、待機,以及睡眠模式下以節省電池電能。

以標準手機設計為例。對手機分析后可得出其使用的功率曲線。如設計要求該手機5%的時間處于工作狀態,10%處于待機狀態,85%處于睡眠狀態,可得到其總體功耗和電池壽命數據。如果該使用模式被改變,三項比例分別變成5%、5%及90%,就會顯著影響功耗。此外,最好研究一下工作模式下的功率狀況。比如,設備中有一個浮點運算單元,有10%的時間處于工作狀態,進行加法、乘法運算等。如果將這個用法納入功率狀況中,便可動態地觀察設計和做出相應調整。

分析功能模式 (如活動、靜態或睡眠,或者用戶定制模式) 是FPGA工具的一種獨特功能。利用這種分析功能,用戶就能根據各種模式的運行時間或百分比來生成功耗狀況報告。用戶可創建和比較多種場景,用于*價和優化設計的功耗。從而提供更實際的在典型運作狀態的功耗報告。

例如,周期精確分析 (cycle-accurate) 的功耗分析可讓設計人員觀察每個時鐘周期的峰值功耗,以及整個仿真期內的平均功耗。對于某些工具,這個分析是基于一個仿真VCD文件,并且具有交互顯示,因而能顯示每個時鐘周期的功耗,也顯示其它相關模塊,因此用戶可采取糾正措施來降低功耗。

另一方面,利用開關分析功能,用戶能夠確定組合邏輯的冒險或競爭的產生,讓用戶定位它們并加以修正,從而降低功耗。根據Favalli 和 Benini在1995年國際低功耗電子和設計討論會的文章,在典型的設計中,冒險占據總體功耗的20%。而且,在某些電路中,如組合加法器,競爭產生的功耗有可能高達總體功耗的70%。

電池供電時間估測器對具功耗意識的設計也很關鍵。有些開發工具仍讓設計人員直接輸入所希望的功耗模式和建議的電池容量,一般為安時 (Amp-hour)。然后,該工具根據目標FPGA的功耗模式給出預期的電池供電時間。

小結

具功耗意識的設計越來越重要。將業界領先的低功耗FPGA與創新的功耗優化工具相結合,能夠大幅降低在芯片和系統層面的功耗。采用先進的布局優化和功率分析工具,設計人員便能更高效地實現最低功耗的便攜應用。


聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • FPGA
    +關注

    關注

    1630

    文章

    21786

    瀏覽量

    605073
  • 半導體
    +關注

    關注

    334

    文章

    27652

    瀏覽量

    221278
  • 電池
    +關注

    關注

    84

    文章

    10669

    瀏覽量

    130797
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    求助,ADC接地的重要性

    ADC接地的重要性
    發表于 06-04 07:56

    BGA焊接溫度控制重要性

    `請問BGA焊接溫度控制重要性有哪些?`
    發表于 03-26 16:41

    Syncer模塊的重要性是什么?

    我在我的項目中使用25G以太網IP。通過打開此IP的示例設計,我們可以看到許多SYNCER模塊,一個FSM模塊和一個流量生成器模塊。我想問一下這些Syncer模塊的重要性是什么,我是否需要在我的最終設計中使用所有syncer模塊。
    發表于 05-18 09:25

    代碼規范的重要性是什么

    論代碼規范的重要性
    發表于 05-19 13:07

    使用ODDR原語的重要性是什么?

    你好我將virtex5 LX50與具有應根據standardEIA / TIA-644 LVDS規范終止的輸出數據的設備連接起來我在用著IBUFDS用于將輸入LVDS轉換為LVTTL,OBUFDS用于輸出信號和時鐘這是這樣做的正確方法為此目的使用ODDR原語的重要性是什么?問候uzmeed
    發表于 06-17 14:59

    欠壓保護的重要性

    欠壓保護的重要性雙電源供電時欠壓保護電路的注意事項
    發表于 03-03 06:06

    什么是網絡拓撲,它的重要性是什么?

    什么是網絡拓撲,它的重要性是什么?
    發表于 03-17 06:50

    電源對電子設備的重要性

    電源對電子設備的重要性不言而喻,它是保證系統穩定運行的基礎,而保證系統能穩定運行的同時,又有低功耗的要求。在很多應用場合中都對電子設備的功耗要求非常苛刻,如 某些傳感器信息采集設備,僅靠小型的電池
    發表于 08-11 07:57

    時鐘系統的重要性

    時鐘系統就是CPU的脈搏,像人的心跳一樣,重要性不言而喻。由于STM32本身十分復雜,外設非常多,但并不是所有的外設都需要系統時鐘那么高的頻率,比如看門狗以及RTC只需要幾十k的時鐘即可。并且
    發表于 08-20 07:59

    ATPG是什么?ATPG有何重要性

    ATPG是什么?ATPG有何重要性?常見的DFT技術有哪幾種?
    發表于 11-02 09:31

    講講MCU選型的重要性

    博客也大半年沒更新了,大半年的時間因為做著其他的項目,對藍牙的應用少了,更換MCU等原因。忙了個大半年時間,今天突然看到博客,才想起我的博客還有許多沒寫。今天我就不講技術了,講講MCU選型的重要性
    發表于 11-03 08:46

    時鐘服務器的重要性是什么?

    時鐘服務器的重要性是什么?
    發表于 11-08 08:31

    UPS的重要性

    中心機房的UPS太重要了,前不久就出現過停電壞了一個磁盤陳列硬盤的事故,一個2T的硬盤壞了,還好有一個備用的硬盤使用,否則磁盤陳列里的資料就岌岌可危了。服務器多了,UPS的重要性尤其重要,學校周邊
    發表于 11-16 09:09

    arm匯編的重要性是什么?

    arm匯編的重要性是什么?
    發表于 11-30 08:03

    POE浪涌保護的重要性是什么?

    POE浪涌保護的重要性是什么?
    發表于 01-14 06:07
    主站蜘蛛池模板: 乌克兰女人与动ZOZO| 日韩精品一区二区中文 | 青草久久影院| 99久久国产极品蜜臀AV酒店| 快播萝莉影院| 8050午夜二级一片| 女教师二十三歳| 成人在线免费观看| 伸进同桌奶罩里摸她胸作文| 国产精品亚洲污污网站入口| 亚洲 欧美 日韩 国产 视频| 国产中文字幕乱码免费| 亚洲伊人色| 擼擼擼麻豆密臀AV| 超碰caoporn| 乌克兰18性hd| 强壮的公次次弄得我高潮韩国电影 | 亚洲午夜精品久久久久久抢| 天天影视香色欲综合网| 久9青青cao精品视频在线| 5G年龄确认我已满18免费| 亚洲欧美日韩中字视频三区| 嫩草欧美曰韩国产大片| 国产不卡视频在线| 亚洲一区二区三不卡高清| 桃隐社区最新最快地址| 欧美亚洲国产手机在线有码| 国产人妻人伦精品熟女麻豆 | 亚洲熟妇色自偷自拍另类| 性生片30分钟| 免费果冻传媒2021在线看| 国产成人cao在线| 白丝高中生被c爽哭| 亚洲色欲色欲WWW在线丝| 午夜免费体验30分| 男女高潮又爽又黄又无遮挡 | 免费麻豆国产黄网站在线观看| 久久水蜜桃亚洲AV无码精品偷窥 | 成人免费视频在线| 成人五级毛片免费播放| 成人在线免费看片|