אי הבנה 4: עיצוב בצריכת חשמל נמוכה

טעות נפוצה 17: אותות האוטובוס האלה נמשכים כולם על ידי נגדים, אז אני מרגיש הקלה.

פתרון חיובי: יש הרבה סיבות למה צריך למשוך אותות למעלה ולמטה, אבל לא את כולם צריך למשוך. הנגד למשוך למעלה ולמטה מושך אות כניסה פשוט, והזרם הוא פחות מעשרות מיקרואמפר, אך כאשר נמשך אות מונע, הזרם יגיע לרמת המיליאמפר. למערכת הנוכחית יש לעתים קרובות 32 סיביות של נתוני כתובת כל אחת, וייתכן שיש אם האוטובוס המבודד 244/245 ואותות אחרים נמשכים כלפי מעלה, צריכת חשמל של כמה וואטים ייצרכו על נגדים אלה (אל תשתמש במושג של 80 סנט לקילו-ואט-שעה כדי לטפל בכמה וואטים של צריכת חשמל, הסיבה היא ירידה תראה).

טעות נפוצה 18: המערכת שלנו מופעלת על ידי 220V, כך שלא צריך לדאוג לצריכת החשמל.

פתרון חיובי: עיצוב בצריכת חשמל נמוכה נועד לא רק לחיסכון בחשמל, אלא גם להפחתת העלות של מודולי הספק ומערכות קירור, והפחתת הפרעות של קרינה אלקטרומגנטית ורעש תרמי עקב הפחתת הזרם. ככל שהטמפרטורה של המכשיר יורדת, חיי המכשיר מתארכים בהתאם (טמפרטורת הפעולה של התקן מוליכים למחצה עולה ב-10 מעלות, והחיים מתקצרים בחצי). יש לקחת בחשבון את צריכת החשמל בכל עת.

טעות נפוצה 19: צריכת החשמל של השבבים הקטנים הללו נמוכה מאוד, אל תדאג בקשר לזה.

פתרון חיובי: קשה לקבוע את צריכת החשמל של השבב הפנימי הלא מסובך מדי. זה נקבע בעיקר על ידי הזרם על הסיכה. ABT16244 צורך פחות מ-1 mA ללא עומס, אך המחוון שלו הוא כל פין. הוא יכול להניע עומס של 60 mA (כגון התאמת התנגדות של עשרות אוהם), כלומר, צריכת החשמל המרבית של עומס מלא יכולה להגיע ל-60*16=960mA. כמובן, רק זרם אספקת החשמל כל כך גדול, והחום נופל על העומס.

 

טעות נפוצה 20: כיצד להתמודד עם יציאות I/O שאינן בשימוש אלה של CPU ו-FPGA? אתה יכול להשאיר אותו ריק ולדבר על זה מאוחר יותר.

פתרון חיובי: אם יציאות ה-I/O שאינן בשימוש נשארות צפות, הן עלולות להפוך לאותות כניסה מתנודדים שוב ושוב עם מעט הפרעות מהעולם החיצון, וצריכת החשמל של מכשירי MOS תלויה בעצם במספר ההיפוכים של מעגל השער. אם הוא נמשך כלפי מעלה, לכל פין יהיה גם זרם מיקרואמפר, כך שהדרך הטובה ביותר היא להגדיר אותו כמוצא (כמובן, לא ניתן לחבר אותות אחרים עם נהיגה כלפי חוץ).

טעות נפוצה 21: נותרו כל כך הרבה דלתות ב-FPGA הזה, אז אתה יכול להשתמש בו.

פתרון חיובי: צריכת החשמל של FGPA פרופורציונלית למספר הכפכפים בשימוש ולמספר הכפכפים, כך שצריכת החשמל של אותו סוג של FPGA במעגלים שונים ובזמנים שונים עשויה להיות שונה פי 100. צמצום מספר הכפכפים להיפוך במהירות גבוהה היא הדרך הבסיסית להפחתת צריכת החשמל של FPGA.

טעות נפוצה 22: לזיכרון יש כל כך הרבה אותות בקרה. הלוח שלי צריך להשתמש רק באותות OE ו-WE. ה-Chip Select צריך להיות מוארק, כך שהנתונים יצאו הרבה יותר מהר במהלך פעולת הקריאה.

פתרון חיובי: צריכת החשמל של רוב הזיכרונות כאשר בחירת השבב תקפה (ללא קשר ל-OE ו-WE) תהיה גדולה יותר מפי 100 מאשר כאשר בחירת השבב אינה חוקית. לכן, יש להשתמש ב-CS כדי לשלוט על השבב ככל האפשר, ויש לעמוד בדרישות אחרות. אפשר לקצר את רוחב דופק בחירת השבב.

טעות נפוצה 23: הפחתת צריכת החשמל היא תפקידם של אנשי החומרה, ואין לה שום קשר לתוכנה.

פתרון חיובי: החומרה היא רק שלב, אבל התוכנה היא המבצעת. הגישה של כמעט כל שבב באוטובוס והיפוך של כל אות נשלטים כמעט על ידי התוכנה. אם התוכנה יכולה לצמצם את מספר הגישה לזיכרון החיצוני (באמצעות יותר משתני רישום, יותר שימוש ב-CACHE פנימי וכו'), תגובה בזמן לפסיקות (הפסקות הן לרוב פעילות ברמה נמוכה עם נגדי משיכה) ועוד אמצעים ספציפיים עבור לוחות ספציפיים יתרמו רבות להפחתת צריכת החשמל. כדי שהלוח יסתובב היטב, יש לתפוס את החומרה והתוכנה בשתי ידיים!

טעות נפוצה 24: מדוע האותות הללו חורגים? כל עוד ההתאמה טובה, אפשר לבטל אותה.

פתרון חיובי: למעט כמה אותות ספציפיים (כגון 100BASE-T, CML), יש חריגה. כל עוד הוא אינו גדול במיוחד, אין צורך בהכרח להתאים אותו. גם אם זה מותאם, זה לא בהכרח מתאים לטוב ביותר. לדוגמה, עכבת המוצא של TTL היא פחות מ-50 אוהם, וחלקם אפילו 20 אוהם. אם נעשה שימוש בהתנגדות התאמה כה גדולה, הזרם יהיה גדול מאוד, צריכת החשמל תהיה בלתי מתקבלת על הדעת, ומשרעת האות תהיה קטנה מדי לשימוש. חוץ מזה, עכבת המוצא של האות הכללי בעת פלט ברמה גבוהה ופלט ברמה נמוכה אינה זהה, ואפשר גם להשיג התאמה מלאה. לכן, ההתאמה של TTL, LVDS, 422 ואותות אחרים יכולה להיות מקובלת כל עוד הושגה חריגה.