غلط فہمی 4: کم طاقت والا ڈیزائن

عام غلطی 17: یہ بس سگنلز تمام ریزسٹرس کے ذریعے کھینچے جاتے ہیں، اس لیے میں راحت محسوس کرتا ہوں۔

مثبت حل: سگنلز کو اوپر اور نیچے کھینچنے کی بہت سی وجوہات ہیں، لیکن ان سب کو کھینچنے کی ضرورت نہیں ہے۔ پل اپ اور پل ڈاون ریزسٹر ایک سادہ ان پٹ سگنل کو کھینچتا ہے، اور کرنٹ دسیوں مائیکرو ایمپیرز سے کم ہوتا ہے، لیکن جب ایک کارفرما سگنل کھینچا جاتا ہے، تو کرنٹ ملیامپ کی سطح تک پہنچ جاتا ہے۔ موجودہ سسٹم میں اکثر ایڈریس ڈیٹا کے 32 بٹس ہوتے ہیں، اور ہو سکتا ہے کہ اگر 244/245 الگ تھلگ بس اور دیگر سگنلز کو کھینچ لیا جائے تو ان ریزسٹروں پر چند واٹ بجلی کی کھپت ہو جائے گی (اس کا تصور استعمال نہ کریں۔ 80 سینٹس فی کلو واٹ بجلی کی کھپت کے ان چند واٹ کے علاج کے لیے، وجہ نیچے ہے دیکھو)۔

عام غلطی 18: ہمارا سسٹم 220V سے چلتا ہے، اس لیے ہمیں بجلی کے استعمال کی پرواہ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

مثبت حل: کم پاور ڈیزائن نہ صرف بجلی کی بچت کے لیے ہے بلکہ پاور ماڈیولز اور کولنگ سسٹم کی لاگت کو کم کرنے اور کرنٹ کی کمی کی وجہ سے برقی مقناطیسی تابکاری اور تھرمل شور کی مداخلت کو کم کرنے کے لیے بھی ہے۔ جیسے جیسے ڈیوائس کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، ڈیوائس کی زندگی اسی طرح بڑھ جاتی ہے (سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کا آپریٹنگ ٹمپریچر 10 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے، اور لائف نصف تک کم ہو جاتی ہے)۔ کسی بھی وقت بجلی کی کھپت پر غور کیا جانا چاہیے۔

عام غلطی 19: ان چھوٹے چپس کی بجلی کی کھپت بہت کم ہے، اس کی فکر نہ کریں۔

مثبت حل: اندرونی طور پر زیادہ پیچیدہ چپ کی بجلی کی کھپت کا تعین کرنا مشکل ہے۔ یہ بنیادی طور پر پن پر موجودہ کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے. ایک ABT16244 بغیر بوجھ کے 1 mA سے کم استعمال کرتا ہے، لیکن اس کا اشارہ ہر پن ہے۔ یہ 60 ایم اے کا بوجھ چلا سکتا ہے (جیسے دسیوں اوہم کی مزاحمت سے مماثل ہے)، یعنی پورے بوجھ کی زیادہ سے زیادہ بجلی کی کھپت 60*16=960mA تک پہنچ سکتی ہے۔ بلاشبہ، صرف بجلی کی فراہمی کا کرنٹ اتنا بڑا ہے، اور گرمی بوجھ پر پڑتی ہے۔

 

عام غلطی 20: CPU اور FPGA کی ان غیر استعمال شدہ I/O پورٹس سے کیسے نمٹا جائے؟ آپ اسے خالی چھوڑ سکتے ہیں اور بعد میں اس کے بارے میں بات کر سکتے ہیں۔

مثبت حل: اگر غیر استعمال شدہ I/O بندرگاہوں کو تیرتا چھوڑ دیا جاتا ہے، تو وہ بیرونی دنیا کی تھوڑی مداخلت کے ساتھ بار بار ان پٹ سگنل بن سکتے ہیں، اور MOS آلات کی بجلی کی کھپت بنیادی طور پر گیٹ سرکٹ کے پلٹ جانے کی تعداد پر منحصر ہوتی ہے۔ اگر اسے اوپر کھینچ لیا جائے تو ہر پن میں مائیکرو ایمپیئر کرنٹ بھی ہوگا، اس لیے بہترین طریقہ یہ ہے کہ اسے آؤٹ پٹ کے طور پر سیٹ کیا جائے (یقیناً، ڈرائیونگ کے ساتھ کوئی اور سگنل باہر سے منسلک نہیں ہو سکتا)۔

عام غلطی 21: اس FPGA پر بہت سارے دروازے باقی ہیں، لہذا آپ اسے استعمال کر سکتے ہیں۔

مثبت حل: FGPA کی بجلی کی کھپت استعمال شدہ فلپ فلاپس کی تعداد اور فلپس کی تعداد کے متناسب ہے، لہذا مختلف سرکٹس اور مختلف اوقات میں ایک ہی قسم کے FPGA کی بجلی کی کھپت 100 گنا مختلف ہو سکتی ہے۔ تیز رفتار فلپنگ کے لیے فلپ فلاپ کی تعداد کو کم کرنا FPGA بجلی کی کھپت کو کم کرنے کا بنیادی طریقہ ہے۔

عام غلطی 22: میموری میں بہت سے کنٹرول سگنل ہوتے ہیں۔ میرے بورڈ کو صرف OE اور WE سگنلز استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ چپ سلیکٹ کو گراؤنڈ کیا جانا چاہیے، تاکہ پڑھنے کے عمل کے دوران ڈیٹا بہت تیزی سے سامنے آئے۔

مثبت حل: چپ کے انتخاب کے درست ہونے پر زیادہ تر یادوں کی بجلی کی کھپت (OE اور WE سے قطع نظر) چپ کے انتخاب کے غلط ہونے کے مقابلے میں 100 گنا زیادہ ہوگی۔ لہذا، CS کو زیادہ سے زیادہ چپ کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے، اور دیگر ضروریات کو پورا کیا جانا چاہیے۔ چپ سلیکٹ پلس کی چوڑائی کو چھوٹا کرنا ممکن ہے۔

عام غلطی 23: بجلی کی کھپت کو کم کرنا ہارڈ ویئر کے اہلکاروں کا کام ہے، اور اس کا سافٹ ویئر سے کوئی تعلق نہیں ہے۔

مثبت حل: ہارڈ ویئر صرف ایک مرحلہ ہے، لیکن سافٹ ویئر اداکار ہے۔ بس میں لگ بھگ ہر چپ تک رسائی اور ہر سگنل کے پلٹ جانے کو تقریباً سافٹ ویئر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ اگر سافٹ ویئر بیرونی میموری تک رسائی کی تعداد کو کم کر سکتا ہے (زیادہ رجسٹر متغیرات کا استعمال کرتے ہوئے، اندرونی CACHE کا زیادہ استعمال، وغیرہ)، رکاوٹوں کا بروقت ردعمل (انٹرپٹس اکثر پل اپ ریزسٹرس کے ساتھ کم درجے کے فعال ہوتے ہیں)، اور دیگر مخصوص بورڈز کے لیے مخصوص اقدامات بجلی کی کھپت کو کم کرنے میں بہت زیادہ حصہ ڈالیں گے۔ بورڈ کو اچھی طرح سے موڑنے کے لئے، ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کو دونوں ہاتھوں سے پکڑنا ضروری ہے!

عام غلطی 24: یہ سگنل اوور شوٹنگ کیوں کر رہے ہیں؟ جب تک میچ اچھا ہے، اسے ختم کیا جا سکتا ہے۔

مثبت حل: چند مخصوص سگنلز کے علاوہ (جیسے 100BASE-T، CML)، اوور شوٹ ہے۔ جب تک کہ یہ بہت بڑا نہ ہو، ضروری نہیں کہ اسے ملایا جائے۔ یہاں تک کہ اگر یہ مماثل ہے، یہ ضروری نہیں ہے کہ یہ سب سے بہترین سے ملتا ہے. مثال کے طور پر، TTL کی آؤٹ پٹ رکاوٹ 50 ohms سے کم ہے، اور کچھ 20 ohms سے بھی کم ہے۔ اگر اتنی بڑی مماثلت مزاحمت کا استعمال کیا جاتا ہے، تو کرنٹ بہت بڑا ہوگا، بجلی کی کھپت ناقابل قبول ہوگی، اور سگنل کا طول و عرض استعمال کرنے کے لیے بہت چھوٹا ہوگا۔ اس کے علاوہ، اعلی سطح کو آؤٹ پٹ کرنے اور کم سطح کو آؤٹ پٹ کرنے کے دوران عام سگنل کی آؤٹ پٹ رکاوٹ ایک جیسی نہیں ہے، اور مکمل مماثلت حاصل کرنا بھی ممکن ہے۔ لہذا، TTL، LVDS، 422 اور دیگر سگنلز کی مماثلت اس وقت تک قابل قبول ہو سکتی ہے جب تک اوور شوٹ حاصل ہو جائے۔