低功耗FPGA的研究

2022-04-10 09:20:24 字數 943 閱讀 5474

fpga的優勢:

l fpga的優勢是可程式設計,設計好之後有什麼新修改, 可以隨時新增進去; 有什麼不需要、 過時了,可以刪除。 這樣, 設計者的壓力和風險就降低很多。

l fpga的計算效率比mcu高很多。

l 比asic更快的市場投放週期。

l 乙個解決方案裡元器件經常更換廠商,因此元器件之間的介面也在變。這時就最需要像fpga這樣的產品, 因為它靈活、 效率高。

fpga的弱勢:

l fpga傳統優勢在於驗證。

l 絕大數消費類電子等廠商沒有fpga開發經驗。

低功耗fpga

我們對可攜式移動產品設計時會考慮速度,面積,功耗這三個方面。

l fpga的功耗由兩部分組成:動態功耗和靜態功耗。靜態功耗主要是由電晶體的漏電流引起,由源極到漏極的漏電流以及柵極到襯底的漏電流組成;動態功耗主要由電容充放電引起,其主要的影響引數是電壓、節點電容和工作頻率。

l efabric:邏輯核與連線核混雜擺放,互動使用,得到更小的面積,更少的金屬層。

目前市場上已有的一些低功耗fpga產品

l actel一款業界極低功耗的fpga—igloo

l 京微雅格低功耗產品cme-hr(黃河)

l lattice的ice系列(三星galaxy手機加上紅外遙控功能)

fpga在各個領域的應用

在fpga傳統應用市場方面,通訊逐步實現高速、複雜協議,消費電子應用則注重低功耗、低成本。fpga可以通過靈活可定製來滿足智慧型硬體差異化創新。比如說手機主控晶元之外加一顆fpga實現感測器,生物識別等功能,這樣可以在低功耗的狀態下完成很多功能。

l dvb-c調製系統的實現(通道編碼)

l 家庭/可攜式醫療裝置(取樣/處理模組,資料儲存,顯示,通訊,功率管理)

l 可穿戴裝置

l 對於需要進行多個馬達控制的領域,fpga擅長並行處理,所以比傳統的mcu+dsp方案優勢更明顯。(工業控制領域)

低功耗FPGA設計技術

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低功耗設計

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