fpga相关知识

xutianyou

Fpga的应用
@在影音设备,家用电器,安全系统中的应用十分广泛,
@再就是可以提高时钟频率,
@并且可以随着晶体管的缩小可以节省出可用的硅片硬件,
@传统的处理器处理的数据通路占整个硅片的面积不足10%,在处理大批量的数据时会遇到问题,而fpga依靠的是分布式存储器构架，这种构架的理念是保持数据接近运算和逻辑，同时保证处理器的宽待比传统意义上的大好几个数量级，因此其更适合高端dsp和网络处理应用。
#Fpga的功耗

*主要由：静态功耗和动态功耗组成，信号给电容性节点充电时产生的功耗，这些电容性节点可以使是内部逻辑块、互连架构中的布线导线、外部封装引脚或由芯片输出端驱动的板级迹线，即总动态功耗为所有电容性节点充电产生的总功耗。静态功耗可以产生于晶体管的漏电流，也可以产生于偏置电流，总静态功耗是各晶体管漏电功耗及fpga中所有偏置电流之和，动态功耗取决于有源电容一侧，因而可随着晶体管尺寸缩小而有所改善，然而，这却使静态功耗增加，因为较小的晶体管漏电流反而较大，因而静态功耗占集成电路总功耗的比例较大。

*同时,fpga功耗还与设计有关，也就是说取决于器件系列、时钟频率、翻转率和资源利用率。

*因为配置存储单元可占到fpga中晶体管的三分之一，所以xilinx使用了一种低漏电流的晶体管来减少存储单元的漏电流，为了减少静态功耗，还全面采用了较长沟道和较高阀值的晶体管，动态功耗则用低电容电路和定制模块来解决。

*解决低功耗的方法:硬件测试和功耗估计；降低电压和温度均可以减少漏电流，电源电压降低5%就可以降低功耗10%，通过改变电源配置，很容易改变电源电压；低功耗空闲状态，在悬挂模式下，电源上的电流被禁用，以减少漏电流功耗和消除偏置电流，这样可以降低静态功耗40%以上，休眠状态允许关闭所有功率调节器，从而实现零功耗，若要重开电源并配置器件；选择低功耗的i/o口；用嵌入式模块替代可编程架构可显著降低功耗；在时钟生成中考虑功耗因素可以减少功耗，数字时钟管理器广泛用于生成不同变绿或者相位的时钟；多个block ram常常可以组合起来构成一个大型ram，组合的方式也可以降低功耗。

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