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1.3.1. 早期功耗评估
编号 | 是否完成? | 检查表项目 |
---|---|---|
1 | 使用Early Power Estimator (EPE)电子数据表对功耗进行评估,在逻辑设计完成前规划冷却解决方案和电源供应。 |
FPGA功耗是需要考虑的重要事项,必须准确地进行估算,以便为设计电源、稳压器、去耦器、散热器和散热系统制定恰当的功耗预算。功耗估算和分析有两项重要的规划要求:
- 散热规划—散热解决方案必须足以释放器件产生的热量。尤其是计算结点温度必须处于正常的器件规范内。
- 电源规划—电源必须提供足够电流以支持器件操作。
FPGA器件的功耗取决于逻辑设计。这种依赖性会对早期电路板规范和布局阶段带来功耗估算挑战。Intel EPE管脚可在设计完成时帮助估算功率使用率,能够处理器件和器件资源的相关信息,以便在设计、操作频率、翻转率和环境事项中使用。您可以使用该工具执行热分析,包括从环境温度和器件功耗中得出的器件结温的计算。然后,EPE计算设计的功耗,电流评估和热分析。
如果没有现有设计,可以估算设计使用的器件资源数量并手动输入该值。EPE工具的准确性取决于输入值和估算的器件资源数量。 此信息一旦发生变化(设计期间或完成后),功耗估算结果的准确性就会下降。如果手中有现成设计或部分完成的编译设计,可使用 Quartus® Prime软件中的Generate Early Power Estimator File命令来为电子表格提供输入。
EPE电子表格包括“导入数据”宏,用来解析 Quartus® Prime生成的功耗估算文件中的信息,或者从较早的EPE 版本中解析,然后将该信息送入电子表格。如果不想使用该宏,可以手动将数据填入EPE工具。如果现有的 Quartus® Prime工程仅是全部设计的一部分,应手动输入最终设计使用的额外资源。在导入功耗估算文件信息后,可以编辑EPE工具的输入并添加其他的器件资源或调整参数。
设计完成后, Quartus® Prime软件中的Power Analyzer工具会提供正确的功耗估算,以确保不会超出热量和电源预算。要得到最准确的功耗估算,需要使用含有来自第三方仿真工具的输出文件(.vcd)的门级仿真结果。