Malentendido 4: deseño de baixa potencia

Erro común 17: Estes sinais de bus son tirados por resistencias, polo que me sinto aliviado.

Solución positiva: hai moitas razóns polas que hai que subir e baixar os sinais, pero non todos. A resistencia pull-up e pull-down tira un sinal de entrada simple e a corrente é inferior a decenas de microamperios, pero cando se tira un sinal impulsado, a corrente alcanzará o nivel de miliamperios. O sistema actual adoita ter 32 bits de datos de enderezos cada un, e pode haber Se o bus illado 244/245 e outros sinais son tirados para arriba, uns poucos vatios de consumo de enerxía consumiranse nestas resistencias (non use o concepto de 80 céntimos por quilovatio-hora para tratar estes poucos vatios de consumo de enerxía, a razón é baixar Mira).

Erro común 18: o noso sistema está alimentado por 220 V, polo que non debemos preocuparnos polo consumo de enerxía.

Solución positiva: o deseño de baixa potencia non só é para aforrar enerxía, senón tamén para reducir o custo dos módulos de enerxía e sistemas de refrixeración e reducir a interferencia da radiación electromagnética e do ruído térmico debido á redución da corrente. A medida que a temperatura do dispositivo diminúe, a vida útil do dispositivo estendese de forma correspondente (a temperatura de funcionamento dun dispositivo semicondutor aumenta 10 graos e a vida útil redúcese á metade). O consumo de enerxía debe considerarse en calquera momento.

Erro común 19: o consumo de enerxía destes pequenos chips é moi baixo, non te preocupes por iso.

Solución positiva: é difícil determinar o consumo de enerxía do chip interno non demasiado complicado. Está determinado principalmente pola corrente no pin. Un ABT16244 consome menos de 1 mA sen carga, pero o seu indicador é cada pin. Pode conducir unha carga de 60 mA (como combinar unha resistencia de decenas de ohmios), é dicir, o consumo máximo de enerxía dunha carga completa pode alcanzar 60 * 16 = 960 mA. Por suposto, só a corrente da fonte de alimentación é tan grande e a calor cae sobre a carga.

 

Erro común 20: como tratar con estes portos de E/S non utilizados da CPU e da FPGA? Podes deixalo baleiro e falar sobre iso máis tarde.

Solución positiva: se os portos de E/S non utilizados quedan flotando, poden converterse en sinais de entrada oscilantes repetidamente cunha pequena interferencia do mundo exterior e o consumo de enerxía dos dispositivos MOS depende basicamente do número de voltas do circuíto de porta. Se se tira cara arriba, cada pin tamén terá corrente de microamperios, polo que o mellor é configuralo como saída (por suposto, non se poden conectar outros sinais con condución ao exterior).

Erro común 21: quedan moitas portas neste FPGA, polo que podes usalo.

Solución positiva: o consumo de enerxía de FGPA é proporcional ao número de flip-flops utilizados e ao número de flips, polo que o consumo de enerxía do mesmo tipo de FPGA en diferentes circuítos e diferentes momentos pode ser 100 veces diferente. Minimizar o número de flip-flops para flip-flops de alta velocidade é a forma fundamental de reducir o consumo de enerxía da FPGA.

Erro común 22: a memoria ten moitos sinais de control. O meu taboleiro só necesita usar os sinais OE e WE. A selección de chip debe estar conectada a terra, para que os datos saian moito máis rápido durante a operación de lectura.

Solución positiva: o consumo de enerxía da maioría das memorias cando a selección de chip é válida (independentemente de OE e WE) será máis de 100 veces maior que cando a selección de chip non é válida. Polo tanto, CS debe usarse para controlar o chip na medida do posible e deben cumprirse outros requisitos. É posible acurtar o ancho do pulso de selección de chip.

Erro común 23: reducir o consumo de enerxía é tarefa do persoal de hardware e non ten nada que ver co software.

Solución positiva: o hardware é só un escenario, pero o software é o intérprete. O acceso a case todos os chips do bus e o cambio de cada sinal están case controlados polo software. Se o software pode reducir o número de accesos á memoria externa (usando máis variables de rexistro, máis uso da caché interna, etc.), resposta oportuna ás interrupcións (as interrupcións adoitan estar activas de baixo nivel con resistencias pull-up) e outras As medidas específicas para placas específicas contribuirán en gran medida a reducir o consumo de enerxía. Para que a placa xire ben, hai que coller o hardware e o software coas dúas mans.

Erro común 24: Por que se sobrepasan estes sinais? Mentres o partido sexa bo, pódese eliminar.

Solución positiva: agás algúns sinais específicos (como 100BASE-T, CML), hai un exceso. Mentres non sexa moi grande, non é necesario que se corresponda. Aínda que coincida, non necesariamente coincide co mellor. Por exemplo, a impedancia de saída de TTL é inferior a 50 ohmios, e algúns ata 20 ohmios. Se se usa unha resistencia de coincidencia tan grande, a corrente será moi grande, o consumo de enerxía será inaceptable e a amplitude do sinal será demasiado pequena para ser utilizada. Ademais, a impedancia de saída do sinal xeral ao emitir un nivel alto e un nivel baixo non é a mesma, e tamén é posible lograr unha coincidencia completa. Polo tanto, a coincidencia de TTL, LVDS, 422 e outros sinais pode ser aceptable sempre que se consiga o exceso.