Xilinx FPGA功耗评估（笔记）

最新推荐文章于 2025-06-08 19:26:27 发布
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分类专栏： FPGA 文章标签： Xilinx 功耗 评估 FPGA
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本文围绕Xilinx Power Estimator（UG440 XPE）展开，介绍了FPGA功耗包括静态和动态功耗，分析了静态功耗与三极管漏电流、温度的关系，指出芯片规模下静态功耗小、IO功耗小而BRAM功耗大。还提及不同模式下的功耗情况及降低功耗的方法，如选择low power模式等，同时提到vivado里设置Power optimition效果不佳。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Xilinx Power Estimator

  • UG440 XPE（Xilinx Power Estimator）

  • 功耗包括静态功耗和动态功耗

    1. 动态功耗的动态部分（易操作）
    2. 动态功耗的静态部分
    3. 静态功耗，降低功耗，
    4. 电压和功耗关系
      P(staic) = V^3
P(dynamic) = V^2

  • 静态功耗是三极管漏电流

    1. 静态功耗跟温度有关系
    2. 芯片规模下，静态功耗小

  • IO 功耗比较小，

  • BRAM消耗的功耗会比较大,

    1. no change 相对于write first 和read first模式功耗最低
    2. enable rate速率越小，功耗越小
    3. 可选择low power模式，分BRAM操作但是会多出译码逻辑，normal模式是并行同时操作BRAM
    4. BRAM块分的越小功耗越小，但是逻辑和布局会变大

  • GTH

    1. low power mode
    2. DFE mode

  • PS，大约2-4W（normal）

  • vivado 里面设置 Power optimition（不成熟）, 对timing输出不好，功耗降低不大（0.9W）

Xilinx系FPGA学习笔记（六）RAM的IP核学习
贾saisai的博客
09-10 857
写数据字节使能，如果勾选，写使能信号会根据写数据的字节数生成对应的 bit 数据，1 个字节对应 1bit 写使能，这里字节的大小可以设置为 8 或 9，当这里的选择后，输入输出的数据的位宽就必须是 8 或 9 的整数倍。Write First 模式下的波形，如果仅读出数据而未发生数据的同时读写，则读出存储器以前存储的数据，如果发生数据的同时读写，读出数据为刚从数据总线送入的数据，而不考虑该地址以前存储的数据。不创建置位/复位端口，需注意这里置位/复位，并不复位RAM 中的数据而是只复位寄存器上的值。
小梅哥Xilinx FPGA学习笔记19——IP 核使用之 ROM
m0_51430584的博客
12-28 4466
ROM 是只读存储器（）的简称，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除，且资料不会因为电源关闭而消失。而事实上在FPGA中通过IP核生成的ROM或RAM，调用的都是FPGA内部的RAM资源，掉电内容都会丢失（这也很容易解释，FPGA芯片内部本来就没有掉电非易失存储器单元）。用IP核生成的ROM模块只是提前添加了数据文件.coe格式），在FPGA运行时通过数据文件给ROM模块初始化，才使得ROM。
电子硬件设计-Xilinx FPGA/SoC前期功耗评估方法(1)
hi94的博客
05-08 3059
Xilinx Power Estimator (XPE) 是一款功耗估算工具，用于项目预设计阶段。提供器件总功耗评估，包括静态和动态功耗。输入要求详细，包括器件和设计参数。 XPE 在提供功耗优化方面有着重要作用，但其准确性受到设计输入质量和默认设置的影响。本文对其中部分参数做了阐述，后续会结合实际项目加以运用。
XILINX 功耗评估工具
08-09
XILINX 功耗评估工具.................................................................
FPGA静态功耗
最新发布
dong6016的博客
06-08 851
随着工艺节点的不断缩小（例如从90nm → 65nm → 40nm → 28nm → 7nm），漏电流（Leakage Current）逐渐成为芯片静态功耗的主要来源。工艺节点缩小，MOS管的栅极氧化层变得非常薄，这个会硬气隧穿效应，电子可以穿透氧化层，从而形成栅漏电流。随着工艺变小，28nm,16nm,7nm，漏电流占总功耗的比例上升，这里是比例上升哈，不是功耗数量本身。FPGA的静态功耗指的是在不进行任何切换或者逻辑操作的时候消耗的功率。没有允许任何逻辑电路，只要上电，它仍然会消耗一定的功率。
Xilinx 7系列功耗计算工具
11-26
Xilinx 7系列功耗计算工具，是一个excel表格，填上FPGA（7系列）型号，工作条件等，就能计算出FPGA的近似功耗
第4章 ISE开发环境使用指南[FPGA开发实用教程]——4.3.5 功耗分析以及XPower的使用
彬彬有礼的专栏
10-26 9009
1．功耗分析简介 在FPGA 设计中，功耗分析是成功设计的重要环节。针对 FPGA 设计中的功耗分析，Xilinx 公司推出了简单的速查表格和专用的功耗分析工具——XPower。对于开发初期的 FPGA 功耗估算，设计者一般使用 Xilinx公司提供的简单图表和公式。例如，XC9500 系列器件的简单功耗分析可以在其数据手册中找到估算公式。Virtex-E 和 Virtex-Ⅱ系列器件的简
【亲测免费】 Xilinx 7系列 FPGA 功耗计算器：精准估算，优化设计
gitblog_09704的博客
10-28 546
Xilinx 7系列 FPGA 功耗计算器：精准估算，优化设计 【下载地址】Xilinx7系列FPGA功耗计算器 本仓库提供了一个用于计算Xilinx 7系列FPGA功耗的工具。该工具特别适用于XC7Z030和XC7A100T型号的FPGA，帮助用户快速估算和优化FPGA的功耗 ...
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### Xilinx FPGA设计学习笔记 #### 一、7系列FPGA概述 Xilinx的7系列FPGA主要包括Artix-7、Kintex-7和Virtex-7三种型号，它们均采用了先进的28纳米制造工艺，具备了高度集成化的特性和出色的性能表现。 - **Artix...
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Xilinx电源功耗评估手册   用于动态评估FPGA功耗的文档
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Xilinx 功耗估计 Excel 表格 适用于7系列 FPGA 功耗估算
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《Xilinx ISERDESE2应用笔记及仿真实操》的工程是一份深入探讨Xilinx FPGA中的ISERDESE2接口特性的实践教程。ISERDESE2（Input Serdes Enhanced with Error Detection and Correction）是Xilinx公司为高速数据接收...
【转载】FPGA设计中的功耗分析(xilinx)
FG的博客
07-05 3427
笔者经历过一个项目，整个系统的功耗达到了100w，而单片FPGA的功耗估计得到为20w左右，有点过高了，功耗过高则会造成发热量增大，温度高最常见的问题就是系统重启，另外对FPGA内部的时序也不利，导致可靠性下降。另一个层面是具体的实现方法，设计中所有吸收功耗的信号当中，时钟是罪魁祸首。图5中的功耗是设置成“Write First”时的，图7中是设置成“NO CHANGE”后的功耗，BRAM的功耗从0.614W降到了0.599W，因为只使用了7%的BRAM，如果设计中使用了大量的BRAM，效果能更加明显。
Xilinx Power Estimator (XPE)
timewh的专栏
05-07 2289
https://www.xilinx.com/products/technology/power/xpe.html
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