آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی Field-P (FPGAs) به طور گسترده در سیستم های دیجیتال به دلیل انعطاف پذیری و قابلیت پیکربندی مجدد آنها استفاده می شود، با این حال، طراحی سیستم های مبتنی بر FPGA شامل متعادل کردن مصرف انرژی و عملکرد است.

مصرف برق در سیستم های FPGA

مصرف برق در سیستم های FPGA تحت تأثیر عوامل مانند پیچیدگی منطق، فرکانس ساعت و سطوح ولتاژ قرار می گیرد. کاهش قدرت اغلب شامل کاهش ولتاژ یا فرکانس ساعت است که می تواند بر عملکرد سیستم تأثیر بگذارد. تکنیک های مدیریت قدرت شامل ولتاژ پویا و مقیاس فرکانس (DVFS) و قدرت گرم کردن.

ویژگی های Performance

عملکرد در سیستم های مبتنی بر FPGA در درجه اول با سرعت ساعت و بهره وری پیاده سازی منطقی تعیین می شود. فرکانس های ساعت بالاتر پردازش داده های سریعتر را فعال می کند اما مصرف انرژی و تولید گرما را افزایش می دهد. بهینه سازی طراحی منطق و مراحل خط لوله می تواند عملکرد را بدون افزایش قابل توجهی استفاده از قدرت بهبود بخشد.

استراتژی های تجاری و بهینه سازی

طراحان اغلب با استراتژی های قدرت و عملکرد مواجه می شوند تا تعادل بین این موارد شامل انتخاب معماری های FPGA مناسب، بهینه سازی منطق برای قدرت پایین و استفاده از قرار دادن و مسیریابی قدرت می باشد.

  • تنظیم فرکانس ساعت
  • استفاده از بلوک های منطقی قدرت کارآمد
  • پیاده سازی قدرت تکنیک های گرم کردن قدرت
  • بهینه سازی مسیر داده ها برای فعالیت های حداقل تغییر