Malentendu 4 : conception à faible consommation

Erreur courante n°17 : ces signaux de bus sont tous tirés par des résistances, donc je me sens soulagé.

Solution positive : il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les signaux doivent être tirés de haut en bas, mais il n’est pas nécessaire de les tirer tous. La résistance pull-up et pull-down extrait un simple signal d'entrée et le courant est inférieur à des dizaines de microampères, mais lorsqu'un signal piloté est tiré, le courant atteindra le niveau du milliampère. Le système actuel a souvent 32 bits de données d'adresse chacun, et il peut y en avoir. Si le bus isolé 244/245 et d'autres signaux sont extraits, quelques watts de consommation d'énergie seront consommés sur ces résistances (n'utilisez pas le concept de 80 cents le kilowattheure pour traiter ces quelques watts de consommation électrique, la raison est en baisse Regardez).

Erreur courante n°18 : Notre système est alimenté en 220 V, nous n'avons donc pas besoin de nous soucier de la consommation électrique.

Solution positive : la conception à faible consommation sert non seulement à économiser de l'énergie, mais également à réduire le coût des modules d'alimentation et des systèmes de refroidissement, ainsi qu'à réduire les interférences du rayonnement électromagnétique et du bruit thermique dues à la réduction du courant. À mesure que la température du dispositif diminue, la durée de vie de l'appareil est prolongée en conséquence (la température de fonctionnement d'un dispositif semi-conducteur augmente de 10 degrés et la durée de vie est raccourcie de moitié). La consommation électrique doit être prise en compte à tout moment.

Erreur courante n°19 : La consommation électrique de ces petites puces est très faible, ne vous inquiétez pas.

Solution positive : Il est difficile de déterminer la consommation électrique d’une puce interne pas trop compliquée. Il est principalement déterminé par le courant sur la broche. Un ABT16244 consomme moins de 1 mA sans charge, mais son indicateur est chaque broche. Il peut piloter une charge de 60 mA (par exemple en faisant correspondre une résistance de dizaines d'ohms), c'est-à-dire que la consommation électrique maximale d'une charge complète peut atteindre 60*16 = 960 mA. Bien sûr, seul le courant d'alimentation est si important et la chaleur tombe sur la charge.

 

Erreur courante 20 : Comment gérer ces ports d'E/S inutilisés du CPU et du FPGA ? Vous pouvez le laisser vide et en parler plus tard.

Solution positive : si les ports d'E/S inutilisés restent flottants, ils peuvent devenir des signaux d'entrée oscillant de manière répétée avec un peu d'interférence du monde extérieur, et la consommation électrique des appareils MOS dépend essentiellement du nombre de retournements du circuit de porte. Si elle est tirée vers le haut, chaque broche aura également un courant microampère, donc le meilleur moyen est de la définir comme sortie (bien sûr, aucun autre signal avec pilotage ne peut être connecté à l'extérieur).

Erreur courante n°21 : il reste tellement de portes sur ce FPGA que vous pouvez l'utiliser.

Solution positive : la consommation électrique du FGPA est proportionnelle au nombre de bascules utilisées et au nombre de bascules, de sorte que la consommation électrique du même type de FPGA sur différents circuits et à différents moments peut être 100 fois différente. Minimiser le nombre de bascules pour le retournement à grande vitesse est le moyen fondamental de réduire la consommation électrique des FPGA.

Erreur courante 22 : la mémoire contient tellement de signaux de contrôle. Ma carte n'a besoin que d'utiliser les signaux OE et WE. La sélection de puce doit être mise à la terre, afin que les données sortent beaucoup plus rapidement pendant l'opération de lecture.

Solution positive : la consommation électrique de la plupart des mémoires lorsque la sélection de puce est valide (indépendamment de l'équipement d'origine et du WE) sera plus de 100 fois supérieure à celle lorsque la sélection de puce n'est pas valide. Par conséquent, CS doit être utilisé pour contrôler la puce autant que possible et d'autres exigences doivent être remplies. Il est possible de raccourcir la largeur de l'impulsion de sélection de puce.

Erreur courante n°23 : La réduction de la consommation d'énergie est la tâche du personnel chargé du matériel et n'a rien à voir avec les logiciels.

Solution positive : le matériel n'est qu'une scène, mais le logiciel est l'interprète. L'accès à presque toutes les puces du bus et l'inversion de chaque signal sont presque contrôlés par le logiciel. Si le logiciel peut réduire le nombre d'accès à la mémoire externe (en utilisant davantage de variables de registre, une utilisation accrue du CACHE interne, etc.), une réponse rapide aux interruptions (les interruptions sont souvent actives de bas niveau avec des résistances de rappel) et d'autres des mesures spécifiques pour des cartes spécifiques contribueront toutes grandement à réduire la consommation d’énergie. Pour que la planche tourne bien, il faut saisir le matériel et les logiciels à deux mains !

Erreur courante 24 : Pourquoi ces signaux dépassent-ils ? Tant que le match est bon, il peut être éliminé.

Solution positive : Hormis quelques signaux spécifiques (tels que 100BASE-T, CML), il y a dépassement. Tant qu’il n’est pas très grand, il n’est pas forcément nécessaire de l’assortir. Même si cela correspond, cela ne correspond pas nécessairement au meilleur. Par exemple, l'impédance de sortie du TTL est inférieure à 50 ohms, voire même à 20 ohms. Si une résistance d'adaptation aussi grande est utilisée, le courant sera très important, la consommation d'énergie sera inacceptable et l'amplitude du signal sera trop petite pour être utilisée. En outre, l'impédance de sortie du signal général lors de la sortie d'un niveau haut et d'un niveau bas n'est pas la même, et il est également possible d'obtenir une adaptation complète. Par conséquent, la correspondance des signaux TTL, LVDS, 422 et autres peut être acceptable tant que le dépassement est atteint.