გაუგებრობა 4: დაბალი სიმძლავრის დიზაინი

ჩვეულებრივი შეცდომა 17: ეს ავტობუსის სიგნალები ყველა რეზისტორებით არის მოზიდული, ამიტომ ვგრძნობ შვებას.

პოზიტიური გამოსავალი: არსებობს მრავალი მიზეზი, რის გამოც საჭიროა სიგნალების ზევით და ქვევით აწევა, მაგრამ ყველა მათგანი არ არის საჭირო. ამოსაწევი და ჩამოსაშლელი რეზისტორი გამოაქვს მარტივი შეყვანის სიგნალს და დენი ათეულობით მიკროამპერზე ნაკლებია, მაგრამ როდესაც ამოძრავებული სიგნალი გაიყვანება, დენი მიაღწევს მილიამპერს დონეს. ამჟამინდელ სისტემას ხშირად აქვს 32 ბიტიანი მისამართის მონაცემები თითოეულში და შეიძლება იყოს თუ 244/245 იზოლირებული ავტობუსი და სხვა სიგნალები ამოიწურება, რამდენიმე ვატი ენერგიის მოხმარება დაიხარჯება ამ რეზისტორებზე (არ გამოიყენოთ კონცეფცია 80 ცენტი თითო კილოვატ საათში ამ რამდენიმე ვატი ენერგიის მოხმარების დასამუშავებლად, მიზეზი არის შემცირებული Look).

გავრცელებული შეცდომა 18: ჩვენი სისტემა იკვებება 220 ვოლტით, ამიტომ არ გვჭირდება ზრუნვა ენერგიის მოხმარებაზე.

დადებითი გადაწყვეტა: დაბალი სიმძლავრის დიზაინი არ არის მხოლოდ ენერგიის დაზოგვისთვის, არამედ დენის მოდულების და გაგრილების სისტემების ღირებულების შესამცირებლად და ელექტრომაგნიტური გამოსხივების და თერმული ხმაურის ჩარევის შესამცირებლად დენის შემცირების გამო. მოწყობილობის ტემპერატურის კლებასთან ერთად, მოწყობილობის სიცოცხლეც შესაბამისად იზრდება (ნახევარგამტარული მოწყობილობის მუშაობის ტემპერატურა იზრდება 10 გრადუსით, ხოლო სიცოცხლე მცირდება ნახევარით). ენერგიის მოხმარება ნებისმიერ დროს უნდა იყოს გათვალისწინებული.

გავრცელებული შეცდომა 19: ამ პატარა ჩიპების ენერგიის მოხმარება ძალიან დაბალია, არ ინერვიულოთ ამაზე.

დადებითი გამოსავალი: ძნელია განსაზღვრო შიდა არც ისე რთული ჩიპის ენერგიის მოხმარება. იგი ძირითადად განისაზღვრება პინზე არსებული დენით. ABT16244 მოიხმარს 1 mA-ზე ნაკლებს დატვირთვის გარეშე, მაგრამ მისი მაჩვენებელი არის თითოეული პინი. მას შეუძლია მართოს 60 mA დატვირთვა (როგორიცაა ათობით ohms წინააღმდეგობის შესატყვისი), ანუ სრული დატვირთვის მაქსიმალური ენერგიის მოხმარება შეიძლება მიაღწიოს 60*16=960mA-ს. რა თქმა უნდა, მხოლოდ ელექტრომომარაგების დენი არის ასეთი დიდი და სითბო ეცემა დატვირთვას.

 

გავრცელებული შეცდომა 20: როგორ გავუმკლავდეთ CPU-სა და FPGA-ს ამ გამოუყენებელ I/O პორტებს? შეგიძლიათ ცარიელი დატოვოთ და მოგვიანებით ისაუბროთ.

პოზიტიური გამოსავალი: თუ გამოუყენებელი I/O პორტები დარჩება მცურავი, ისინი შეიძლება გახდეს განმეორებით რხევადი შეყვანის სიგნალები გარე სამყაროს მცირე ჩარევით და MOS მოწყობილობების ენერგიის მოხმარება ძირითადად დამოკიდებულია კარიბჭის მიკროსქემის ამობრუნების რაოდენობაზე. თუ ის მაღლა აიწია, თითოეულ პინს ასევე ექნება მიკროამპერული დენი, ამიტომ საუკეთესო გზაა მისი დაყენება გამომავალად (რა თქმა უნდა, სხვა სიგნალები არ შეიძლება იყოს დაკავშირებული გარედან).

ჩვეულებრივი შეცდომა 21: ამ FPGA-ზე იმდენი კარია დარჩენილი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი.

პოზიტიური გამოსავალი: FGPA-ს ენერგიის მოხმარება პროპორციულია გამოყენებული ფლიპ-ფლოპების რაოდენობისა და ამობრუნების რაოდენობისა, ამიტომ ერთი და იგივე ტიპის FPGA-ის ენერგიის მოხმარება სხვადასხვა წრეში და სხვადასხვა დროს შეიძლება იყოს 100-ჯერ განსხვავებული. ფლიპ-ფლოპების რაოდენობის მინიმიზაცია მაღალსიჩქარიანი ატრიალებისთვის არის ფუნდამენტური გზა FPGA ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად.

ჩვეულებრივი შეცდომა 22: მეხსიერებას აქვს ამდენი საკონტროლო სიგნალი. ჩემს დაფას მხოლოდ OE და WE სიგნალების გამოყენება სჭირდება. ჩიპის არჩევა უნდა იყოს დასაბუთებული, რათა მონაცემები გაცილებით სწრაფად გამოვიდეს წაკითხვის დროს.

პოზიტიური გამოსავალი: უმეტეს მეხსიერების ენერგიის მოხმარება, როდესაც ჩიპის არჩევანი მოქმედებს (მიუხედავად OE და WE) იქნება 100-ჯერ მეტი, ვიდრე მაშინ, როდესაც ჩიპის არჩევანი არასწორია. ამიტომ, CS უნდა იქნას გამოყენებული ჩიპის მაქსიმალურად გასაკონტროლებლად და სხვა მოთხოვნების დაკმაყოფილება. შესაძლებელია ჩიპის შერჩევის პულსის სიგანის შემცირება.

გავრცელებული შეცდომა 23: ენერგიის მოხმარების შემცირება ტექნიკის პერსონალის საქმეა და არაფერი აქვს საერთო პროგრამულ უზრუნველყოფასთან.

დადებითი გამოსავალი: აპარატურა მხოლოდ ეტაპია, მაგრამ პროგრამული უზრუნველყოფა არის შემსრულებელი. ავტობუსზე თითქმის ყველა ჩიპზე წვდომა და ყველა სიგნალის გადაბრუნება თითქმის კონტროლდება პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ. თუ პროგრამულ უზრუნველყოფას შეუძლია შეამციროს გარე მეხსიერებაზე წვდომის რაოდენობა (მეტი რეგისტრის ცვლადის გამოყენება, შიდა CACHE-ის მეტი გამოყენება და ა.შ.), დროული რეაგირება შეფერხებებზე (შეწყვეტები ხშირად დაბალი დონის აქტიურია ასაწევი რეზისტორებით) და სხვა. კონკრეტული დაფების კონკრეტული ზომები დიდად შეუწყობს ხელს ენერგიის მოხმარების შემცირებას. იმისათვის, რომ დაფა კარგად შემობრუნდეს, აპარატურა და პროგრამული უზრუნველყოფა ორივე ხელით უნდა დაიჭიროთ!

ჩვეულებრივი შეცდომა 24: რატომ არის ეს სიგნალები გადაჭარბებული? სანამ მატჩი კარგია, ის შეიძლება აღმოიფხვრას.

დადებითი გამოსავალი: გარდა რამდენიმე კონკრეტული სიგნალისა (როგორიცაა 100BASE-T, CML), არის გადაჭარბება. სანამ ის არ არის ძალიან დიდი, არ არის აუცილებელი მისი შეხამება. მაშინაც კი, თუ ის შეესაბამება, ის სულაც არ ემთხვევა საუკეთესოს. მაგალითად, TTL-ის გამომავალი წინაღობა არის 50 ohms-ზე ნაკლები, ზოგი კი 20 ohms-ზე. თუ გამოყენებული იქნება ასეთი დიდი შესატყვისი წინააღმდეგობა, დენი იქნება ძალიან დიდი, ენერგიის მოხმარება მიუღებელია და სიგნალის ამპლიტუდა ძალიან მცირე იქნება გამოსაყენებლად. გარდა ამისა, ზოგადი სიგნალის გამომავალი წინაღობა მაღალი დონის და დაბალი დონის გამოსვლისას არ არის იგივე და ასევე შესაძლებელია სრული შესატყვისობის მიღწევა. ამიტომ, TTL, LVDS, 422 და სხვა სიგნალების შესატყვისი შეიძლება იყოს მისაღები მანამ, სანამ გადაჭარბება მიიღწევა.