采用創(chuàng )新降耗技術(shù)應對FPGA靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗的挑戰
傳統上,數字邏輯并不耗費大量靜態(tài)功耗,但隨著(zhù)工藝節點(diǎn)的不斷精微,這一情況在發(fā)生顯著(zhù)變化?,F在,隨著(zhù)工藝尺度的不斷縮微,數字邏輯中的漏電流成為FPGA的主要挑戰。因在65nm工藝節點(diǎn)靜態(tài)功耗會(huì )顯著(zhù)增加,所以,若不采取降耗措施,則功耗將成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。因各種原因導致的漏電流的增加,靜態(tài)功耗將會(huì )顯著(zhù)增加(圖1)。
功耗由靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗組成。靜態(tài)功耗是FPGA在被編程目標文件(.pof)編程時(shí)、但時(shí)鐘不工作的狀態(tài)下所需的功耗。數字和模擬邏輯都消耗靜態(tài)功耗。在模擬系統中,靜態(tài)功耗主要包括由其接口模擬電路的靜態(tài)電流決定的功耗(圖2和表)。
動(dòng)態(tài)功耗是當器件工作時(shí)增加的功耗,它由切換信號及容性負載的充放電引起。影響動(dòng)態(tài)功耗的主要變量是電容充電、工作電壓和時(shí)鐘頻率(圖3)。
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