Malentès 4: Disseny de baixa potència

Error comú 17: aquests senyals de bus es treuen per resistències, així que em sento alleujat.

Solució positiva: hi ha moltes raons per les quals calen fer els senyals cap amunt i avall, però no cal que tots s’han de tirar. La resistència de desplegament i desplegament treu un senyal d'entrada senzill i el corrent és inferior a desenes de microamperes, però quan es tira un senyal conduït, el corrent arribarà al nivell de mil·líme. El sistema actual sovint té 32 bits de dades d’adreces cadascuna i pot haver-hi si es treuen el bus aïllat 244/245 i altres senyals, es consumiran uns quants watts de consum d’energia en aquestes resistències (no utilitzeu el concepte de 80 cèntims per quilowatt-hora per tractar aquests pocs watts de consum d’energia, el motiu és un aspecte baix).

Error comú 18: el nostre sistema està alimentat per 220V, per la qual cosa no ens cal importar el consum d'energia.

Solució positiva: el disseny de baix consum no només és per estalviar energia, sinó també per reduir el cost dels mòduls de potència i sistemes de refrigeració i reduir la interferència de la radiació electromagnètica i el soroll tèrmic a causa de la reducció del corrent. A mesura que la temperatura del dispositiu disminueix, la vida del dispositiu s’estén corresponentment (la temperatura de funcionament d’un dispositiu semiconductor augmenta en 10 graus i la vida s’escurça a la meitat). El consum d’energia s’ha de tenir en compte en qualsevol moment.

Error comú 19: El consum d’energia d’aquests petits xips és molt baix, no us preocupeu.

Solució positiva: és difícil determinar el consum d'energia del xip internament no massa complicat. Es determina principalment pel corrent del passador. Un ABT16244 consumeix menys d’1 mA sense càrrega, però el seu indicador és cada pin. Pot impulsar una càrrega de 60 mA (com ara coincidir una resistència de desenes d’ohms), és a dir, el consum màxim d’energia d’una càrrega completa pot arribar a 60*16 = 960mA. Per descomptat, només el corrent d’alimentació és tan gran i la calor cau sobre la càrrega.

 

Error comú 20: Com afrontar aquests ports d'E/S no utilitzats de la CPU i la FPGA? Podeu deixar -ho buit i parlar -ne més endavant.

Solució positiva: si els ports d'E/S no utilitzats es deixen flotant, poden convertir -se en reiteratge de senyals d'entrada amb una mica d’interferència del món exterior i el consum d’energia dels dispositius MOS depèn bàsicament del nombre de flips del circuit de la porta. Si s’enfila, cada passador també tindrà corrent de microamps, de manera que la millor manera és establir -la com a sortida (per descomptat, no es poden connectar cap altre senyals amb conducció a l’exterior).

Error comú 21: queda tantes portes en aquest FPGA, de manera que podeu utilitzar -lo.

Solució positiva: el consum d’energia de FGPA és proporcional al nombre de xancletes utilitzades i al nombre de flips, de manera que el consum d’energia del mateix tipus de FPGA a diferents circuits i diferents moments pot ser 100 vegades diferent. Minimitzar el nombre de xancletes per a la volta d’alta velocitat és la forma fonamental de reduir el consum d’energia FPGA.

Error comú 22: La memòria té tants senyals de control. El meu tauler només ha d’utilitzar l’OE i els senyals. La selecció del xip s’ha de posar a terra, de manera que les dades surtin molt més ràpidament durant l’operació de lectura.

Solució positiva: el consum d’energia de la majoria de records quan la selecció del xip sigui vàlida (independentment d’OE i nosaltres) serà més de 100 vegades més gran que quan la selecció del xip no sigui vàlida. Per tant, s’ha d’utilitzar CS per controlar el xip al màxim possible i s’han de complir altres requisits. És possible escurçar l'amplada del pols de selecció del xip.

Error comú 23: Reduir el consum d'energia és la tasca del personal de maquinari i no té res a veure amb el programari.

Solució positiva: el maquinari és només una etapa, però el programari és l’intèrpret. L’accés de gairebé tots els xips del bus i el flip de cada senyal està gairebé controlat pel programari. Si el programari pot reduir el nombre d’accessions a la memòria externa (utilitzant més variables de registre, més ús de la memòria cau interna, etc.), la resposta puntual a les interrupcions (les interrupcions solen ser actives de baix nivell amb resistències de tir) i altres mesures específiques per a plaques específiques contribuiran molt a reduir el consum d’energia. Perquè el tauler es torni bé, cal agafar el maquinari i el programari amb les dues mans.

Error comú 24: Per què es produeixen aquests senyals? Mentre el partit sigui bo, es pot eliminar.

Solució positiva: tret d'alguns senyals específics (com ara 100Base-T, CML), hi ha una superfície de sobrecàrrega. Sempre que no sigui gaire gran, no necessàriament cal emparellar -se. Tot i que es coincideix, no necessàriament coincideix amb el millor. Per exemple, la impedància de sortida de TTL és inferior a 50 ohms, i fins i tot uns 20 ohms. Si s’utilitza una resistència de concordança tan gran, el corrent serà molt gran, el consum d’energia serà inacceptable i l’amplitud del senyal serà massa petita per utilitzar -lo. A més, la impedància de sortida del senyal general quan la sortida de nivell alt i la sortida de nivell baix no és la mateixa, i també és possible aconseguir una coincidència completa. Per tant, la concordança de TTL, LVDS, 422 i altres senyals pot ser acceptable sempre que s’aconsegueixi la superfície.