Nesporazum 4: Dizajn male snage

Uobičajena greška 17: Svi ovi signali sabirnice su povučeni otpornicima, tako da mi je laknulo.

Pozitivno rješenje: Postoji mnogo razloga zašto signale treba povući gore-dolje, ali ne moraju svi biti povučeni. Pul-up i pull-down otpornik povlači jednostavan ulazni signal, a struja je manja od desetina mikroampera, ali kada se povuče pokretani signal, struja će dostići nivo od miliampera. Trenutni sistem često ima 32 bita adresnih podataka svaki, a može postojati Ako se izolovana magistrala 244/245 i drugi signali povuku, nekoliko vati potrošnje energije će se potrošiti na ovim otpornicima (nemojte koristiti koncept 80 centi po kilovat-satu za tretiranje ovih nekoliko vati potrošnje energije, razlog je smanjen. Pogledajte).

Česta greška 18: Naš sistem se napaja od 220V, tako da ne moramo da brinemo o potrošnji energije.

Pozitivno rešenje: dizajn male snage ne služi samo za uštedu energije, već i za smanjenje troškova energetskih modula i sistema za hlađenje, kao i za smanjenje smetnji elektromagnetnog zračenja i toplotnog šuma usled smanjenja struje. Kako temperatura uređaja opada, životni vijek uređaja se shodno tome produžava (radna temperatura poluvodičkog uređaja se povećava za 10 stupnjeva, a vijek se skraćuje za polovicu). Potrošnja energije se mora uzeti u obzir u svakom trenutku.

Uobičajena greška 19: Potrošnja energije ovih malih čipova je vrlo niska, ne brinite o tome.

Pozitivno rješenje: Teško je odrediti potrošnju energije interno ne previše kompliciranog čipa. Uglavnom je određena strujom na pinu. ABT16244 troši manje od 1 mA bez opterećenja, ali njegov indikator je svaki pin. Može pokretati opterećenje od 60 mA (kao što je usklađivanje otpora od desetina oma), odnosno maksimalna potrošnja energije punog opterećenja može doseći 60*16=960mA. Naravno, samo je struja napajanja toliko velika, a toplina pada na opterećenje.

 

Uobičajena greška 20: Kako se nositi s ovim neiskorištenim I/O portovima CPU-a i FPGA? Možete ga ostaviti praznim i razgovarati o tome kasnije.

Pozitivno rješenje: Ako neiskorišteni I/O portovi ostanu plutajući, oni mogu postati stalno oscilirajući ulazni signali uz malo smetnji iz vanjskog svijeta, a potrošnja energije MOS uređaja u osnovi ovisi o broju okretaja gejt kola. Ako se povuče, svaki pin će imati i mikroampersku struju, tako da je najbolji način da ga postavite kao izlaz (naravno, nikakvi drugi signali sa pogonom se ne mogu spojiti na van).

Uobičajena greška 21: Toliko je vrata ostalo na ovom FPGA, tako da ga možete koristiti.

Pozitivno rješenje: Potrošnja energije FGPA je proporcionalna broju korištenih flip-flopova i broju okreta, tako da potrošnja energije istog tipa FPGA u različitim krugovima i različitim vremenima može biti 100 puta različita. Minimiziranje broja flip-flopova za brzo okretanje je osnovni način za smanjenje potrošnje energije FPGA.

Česta greška 22: Memorija ima toliko kontrolnih signala. Moja ploča treba da koristi samo OE i WE signale. Odabir čipa treba biti uzemljen, tako da podaci izlaze mnogo brže tokom operacije čitanja.

Pozitivno rješenje: Potrošnja energije većine memorija kada je odabir čipa važeći (bez obzira na OE i WE) bit će više od 100 puta veća nego kada je odabir čipa nevažeći. Stoga, CS treba koristiti za kontrolu čipa što je više moguće, a treba ispuniti i druge zahtjeve. Moguće je skratiti širinu impulsa za odabir čipa.

Česta greška 23: Smanjenje potrošnje energije je posao hardverskog osoblja i nema nikakve veze sa softverom.

Pozitivno rješenje: Hardver je samo pozornica, ali softver je izvođač. Pristup skoro svakom čipu na magistrali i okretanje svakog signala gotovo su kontrolirani softverom. Ako softver može smanjiti broj pristupa vanjskoj memoriji (koristeći više registarskih varijabli, više korištenja internog CACHE-a, itd.), pravovremeni odgovor na prekide (prekidi su često niskog nivoa aktivni s pull-up otpornicima) i drugo specifične mjere za određene ploče će uvelike doprinijeti smanjenju potrošnje energije. Da bi se ploča dobro okretala, hardver i softver se moraju uhvatiti s obje ruke!

Uobičajena greška 24: Zašto ovi signali premašuju? Sve dok je utakmica dobra, može se eliminisati.

Pozitivno rješenje: Osim nekoliko specifičnih signala (kao što je 100BASE-T, CML), postoji prekoračenje. Sve dok nije jako velika, ne mora se nužno upariti. Čak i ako je uparen, ne mora nužno da odgovara najboljima. Na primjer, izlazna impedancija TTL-a je manja od 50 oma, a neki čak i od 20 oma. Ako se koristi tako veliki odgovarajući otpor, struja će biti vrlo velika, potrošnja energije će biti neprihvatljiva, a amplituda signala će biti premala da bi se mogla koristiti. Osim toga, izlazna impedansa opšteg signala pri izlazu visokog i niskog nivoa nije ista, a moguće je postići i potpuno usklađivanje. Stoga, usklađivanje TTL, LVDS, 422 i drugih signala može biti prihvatljivo sve dok se postigne prekoračenje.