FPGA低功耗设计

FPGA低功耗设计

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前言

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一、功耗类型

功耗类型一般可分为动态功耗、静态功耗和浪涌功耗。

1.1 动态功耗

动态功耗主要包括开关功耗（又称为翻转功耗）和短路功耗（又称为内部功耗）。
开关功耗：对负载电容进行充放电时消耗的功耗为开关功耗。就是单bit 0 或者1的切换
短路功耗：信号的翻转不是在瞬时完成的。因此，在输入信号进行翻转时，PMOS 和 NMOS 总有一段时间是同时导通的，那么从电源 VDD 到地 VSS 之间就有了通路，形成短路电流，产生短路功耗。即反转非瞬态，电源 VDD 到地 VSS 之间的通路，形成短路电流。

1.2 静态功耗

在 CMOS 电路中，静态功耗主要是漏电流引起的功耗，往往与工艺有关。

1.3 浪涌功耗

浪涌电流是指开机或者唤醒时，器件流过的最大电流，因此浪涌电流也称为启动电流

二、系统级低功耗设计

2.1 **多电压技术：**即工作频率、电压和功耗的关系

一般来说，电压越低，功耗越低，但是性能往往会越差。综合功耗与性能的考虑，可以对不同的模块采用