Cuánta corriente hace un FPGA consumir, de todos modos?

Question

Estoy en el R&D de las etapas de un V4 de mi proyecto, que puede reemplazar a la alta velocidad de DSP con un FPGA.

Estaba buscando en este FPGA, porque es barato: XC3S50A (alrededor de £6.50/cada uno). Creo que puedo encajar el proyecto en el mismo, con motivo de preocupación. No puedo encontrar en cualquier lugar de la hoja de datos acerca de cuánta corriente se va a consumir. Es una cantidad fija, o no variar, dependiendo de cuánto lógica que estoy usando? Hay un reposo consumo de corriente, cuando no hay lógica está en uso? Lo que sobre el consumo de corriente en sus relojes/Pll? He mirado a través de la hoja de datos - tiene muchas características, pero estos en particular no parecen ser mencionado.

Answer 1

Hay dos "tipos" de consumo de energía:

Estática: la energía consumida, mientras que el dispositivo está encendido, pero no hacer nada. La proporción de energía estática en el total de la energía en general aumenta a medida que la tecnología de las dimensiones de reducir. En 90 nm y la de abajo es una parte importante que debe tenerse en cuenta en el presupuesto de la energía.

Dinámica: la energía que consume, mientras que las puertas en el interior del dispositivo (incluyendo I/Os) de cambio de estado (es decir, la tengo de 0 a 1 o de 1 a 0). Es por eso que la frecuencia de operación y la funcionalidad aumenta la precisión de la estimación.

Xilinx tiene dos herramientas para la estimación de potencia:

• Una hoja de excel, como se ha señalado por Brian Carlton.
• Un archivo binario llamado 'xpwr' (parte de ISE), que tiene su coloca-y enrutado de diseño (.ncd) y trata de estimar la potencia real (bueno, predijo).

Obviamente, el segundo método será más precisa, pero usted podría conseguir un estadio de béisbol para su presupuesto de alimentación con la hoja de excel antes de tener un diseño completo si usted necesita para diseñar su junta directiva.

Por supuesto, el mejor método es completar su diseño, ejecutar en una placa de prototipado, y luego medir el consumo. Que rara vez ocurre en la práctica, sin embargo, debido a que el diseño de FPGA y de la junta de traer normalmente suceden en paralelo.

(Por CIERTO, estamos tratando de iniciar un sitio SE dedica a los FPGAs... considerar la posibilidad de apoyar... http://area51.stackexchange.com/proposals/20632/programmable-logic-and-fpga-design?referrer=YmxhQ2OJUo-FAaI1gMp5oQ2)

Answer 2

Varía enormemente con la frecuencia de reloj, exactamente lo que está siendo desplazado internamente, y de I/O de uso. Es lo suficientemente duro para determinar que la mayoría de los FPGA softare tiene una utilidad para estimar el consumo de corriente de un diseño dado el reloj externo/tasas de datos, sin embargo, se necesita una gran cantidad de información detallada para dar una estimación fiable, por lo que la opción más fácil es, a menudo, acaba de construir y medir, o cargar un diseño comparable a un devboard y a medida que.

Answer 3

Para que parte de la respuesta está aquí. Para otras partes, Xilinx esta página

Answer 4

Es cierto que el poder de estimación de herramientas hechas por los vendedores son la mejor herramienta para obtener información.

Sin embargo, para obtener un feelinig, Un "completo" Altera Cyclone 3 recientemente he encontrado utiliza algo como Un 0.8 a 1.2 V ferrocarril y no mucho (1...50 mA) en su de 3.3 V y 2.5 V rieles. Un total de un poco más de 1 W cuando se ejecuta.

Desde los 3.3 V del ferrocarril es prácticamente sólo se utiliza para el IOs, la FPGA se dibujar cualquier cosa conectada a los circuitos requiere de este suministro ferroviario.

Answer 5

Buscando en el uso de la energía, hay dos diferencias principales en la FPGA tipos.

Primero, hay un SRAM familias de los proveedores líderes como Xilinx Y Altera. Se dibujan un montón de energía estática. Demasiado, creo que, para ser útil para cualquier cosa que realmente "de baja potencia". Cuando estos dos se dicen las compañías de bajo consumo de energía, que se traduce en un menor poder que antes (o de otro tipo grande).

La segunda clase es no volátil. Hay un par de personas con estos, pero Actel probablemente la empresa más grande que he visto en las personas de sus productos. Generalmente utilizan órdenes de magnitud menos de energía estática. Ellos tienden a ser los dispositivos más lentos. También son altamente resistentes al robo de propiedad intelectual.

Acabo de ir a través de este buscando un FPGA de bajo consumo industrial grado de temperatura del sistema en el que estoy trabajando... quiero usar Actel pero no puedo convencerme de que yo iba a ser capaz de realmente llegar a la I-sufijo partes cuando los he necesitado. Yo todavía no he resuelto este problema. Probablemente me acaba de tratar de exprimir el diseño en los CPLDs.