Arusaamatus 4: vähese energiatarbega disain

Levinud viga 17: Kõik need siini signaalid tõmbavad takistid, nii et tunnen kergendust.

Positiivne lahendus: põhjuseid, miks signaale tuleb üles ja alla tõmmata, on palju, kuid mitte kõiki pole vaja tõmmata. Tõmbe- ja allatõmbetakisti tõmbab lihtsat sisendsignaali ja vool on alla kümnete mikroamprite, kuid juhitava signaali tõmbamisel jõuab vool milliampriteni. Praeguses süsteemis on sageli igaühel 32 bitti aadressiandmeid ja võib esineda. Kui 244/245 isoleeritud siin ja muud signaalid tõmmatakse üles, kulub nende takistite jaoks paar vatti energiat (ärge kasutage 80 senti kilovatt-tunni kohta, et ravida neid paar vatti energiatarbimist, põhjus on vähenenud Vaata).

Levinud viga 18: meie süsteemi toiteallikaks on 220 V, nii et me ei pea energiatarbimisest hoolima.

Positiivne lahendus: väikese võimsusega disain ei ole mõeldud ainult energia säästmiseks, vaid ka toitemoodulite ja jahutussüsteemide kulude vähendamiseks ning voolu vähenemisest tingitud elektromagnetilise kiirguse ja soojusmüra häirete vähendamiseks. Seadme temperatuuri langedes pikeneb vastavalt seadme eluiga (pooljuhtseadme töötemperatuur tõuseb 10 kraadi võrra, eluiga lüheneb poole võrra). Energiatarbimist tuleb igal ajal arvestada.

Levinud viga 19: nende väikeste kiipide energiatarve on väga madal, ärge muretsege selle pärast.

Positiivne lahendus: sisemiselt mitte liiga keerulise kiibi energiatarbimist on raske määrata. Selle määrab peamiselt kontakti vool. ABT16244 tarbib ilma koormuseta vähem kui 1 mA, kuid selle indikaator on iga kontakt. See suudab juhtida 60 mA koormust (näiteks kümnete oomide takistusega), see tähendab, et täiskoormuse maksimaalne energiatarve võib ulatuda 60 * 16 = 960 mA. Muidugi on ainult toiteallika vool nii suur ja soojus langeb koormusele.

 

Levinud viga 20: kuidas toimida nende kasutamata protsessori ja FPGA sisend-/väljundportidega? Võite selle tühjaks jätta ja sellest hiljem rääkida.

Positiivne lahendus: Kui kasutamata I/O pordid vedelema jätta, võivad need muutuda korduvalt võnkuvateks sisendsignaalideks, tekitades väikeseid häireid välismaailmast ning MOS-seadmete voolutarve sõltub põhiliselt väravahela ümberpööramiste arvust. Kui see üles tõmmata, on igas kontaktis ka mikroamprine vool, nii et parim viis on see väljundiks seada (muid sõiduga signaale muidugi väljapoole ühendada ei saa).

Levinud viga 21: sellel FPGA-l on jäänud nii palju uksi, nii et saate seda kasutada.

Positiivne lahendus: FGPA voolutarve on proportsionaalne kasutatud plätude arvu ja klappide arvuga, seega võib sama tüüpi FPGA voolutarve erinevatel ahelatel ja erinevatel aegadel olla 100 korda erinev. Kiirte arvu minimeerimine kiireks ümberpööramiseks on põhiline viis FPGA energiatarbimise vähendamiseks.

Levinud viga 22: mälul on nii palju juhtsignaale. Minu tahvel peab kasutama ainult OE ja WE signaale. Kiibi valik peaks olema maandatud, nii et andmed ilmuvad lugemistoimingu ajal palju kiiremini.

Positiivne lahendus: enamiku mälude energiatarve, kui kiibi valik on kehtiv (olenemata OE-st ja WE-st), on rohkem kui 100 korda suurem kui siis, kui kiibi valik on kehtetu. Seetõttu tuleks kiibi juhtimiseks nii palju kui võimalik kasutada CS-i ja täita muid nõudeid. Kiibi valimise impulsi laiust on võimalik lühendada.

Levinud viga 23: energiatarbimise vähendamine on riistvaratöötajate ülesanne ja sellel pole tarkvaraga mingit pistmist.

Positiivne lahendus: riistvara on vaid lava, kuid tarkvara on teostaja. Peaaegu iga siini kiibi juurdepääsu ja iga signaali ümberpööramist kontrollib peaaegu tarkvara. Kui tarkvara suudab vähendada välismälu juurdepääsude arvu (kasutades rohkem registrimuutujaid, rohkem sisemist puhvermälu jne), õigeaegset reageerimist katkestustele (tõmbetakistitega on katkestused sageli madalal tasemel) ja muud Spetsiifilised meetmed konkreetsete plaatide jaoks aitavad kõik oluliselt vähendada energiatarbimist. Et plaat hästi pöörleks, tuleb riist- ja tarkvarast kahe käega kinni haarata!

Levinud viga 24: miks need signaalid ületavad? Kuni matš on hea, võib selle ka elimineerida.

Positiivne lahendus: välja arvatud mõned konkreetsed signaalid (nt 100BASE-T, CML), esineb ületamist. Kuni see ei ole väga suur, ei pea seda tingimata sobitama. Isegi kui see sobib, ei pruugi see kõige paremini sobida. Näiteks TTL-i väljundtakistus on alla 50 oomi ja mõnel isegi 20 oomi. Kui kasutatakse nii suurt sobitustakistust, on vool väga suur, energiatarve on vastuvõetamatu ja signaali amplituud on kasutamiseks liiga väike. Pealegi ei ole üldsignaali väljundtakistus kõrge ja madala taseme väljastamisel sama, samuti on võimalik saavutada täielik sobivus. Seetõttu võib TTL, LVDS, 422 ja muude signaalide sobitamine olla vastuvõetav seni, kuni saavutatakse ületamine.