Xilinx FPGA功耗评估(笔记)

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。

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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)

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