如何讓7系列FPGA的功耗減半

　　功率分級(jí)和電壓調(diào)節(jié)

　　7 系列最值得關(guān)注的節(jié)能創(chuàng)新之一是賽靈思能夠?yàn)榭蛻?hù)提供器件的功率分級(jí)和電壓調(diào)節(jié)選項(xiàng)，這樣能夠在確保與標(biāo)準(zhǔn)版本相同的性能情況下進(jìn)一步降低功耗。Myron 說(shuō)：“實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)性能所倚靠的，是通用 28nm HPL 工藝提供的預(yù)留空間，也就是說(shuō)沒(méi)有其他 28nm 廠商可以提供如此出色的功耗優(yōu)化選項(xiàng)。賽靈思是怎么做到的呢?我們不妨首先來(lái)看一下標(biāo)準(zhǔn)器件的分布圖[圖 4]，該曲線(xiàn)上的所有器件都運(yùn)行在 1V 電壓下，有各自的標(biāo)稱(chēng)靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗。然后我們剔除速度太慢或漏電流太大的器件，就得到 -2L 級(jí)器件的分布圖。-2L 級(jí)器件都工作在相同的 1V 核心電壓下，因此能夠提供與商用或工業(yè)用器件相同的 -2L 級(jí)性能，而且最高工作溫度能夠達(dá)到 100℃。-2LE 級(jí)器件能夠降低靜態(tài)功耗 45%，是標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)工藝的產(chǎn)品，故其供貨毫無(wú)問(wèn)題。我們?nèi)缓笕〕?-2LE 器件，篩選出能夠在 0.9V 下運(yùn)行的器件。通過(guò)降低核心電壓至 0.9V，功耗優(yōu)化的 -2LE 級(jí)器件與標(biāo)準(zhǔn)商用器件相比，可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 55% 的靜態(tài)功耗和 20% 的動(dòng)態(tài)功耗下降。”

　　圖中文字：

　　分布

　　速度較慢

　　絕對(duì)速度

　　速度較快

　　7 系列-2LE

　　7 系列-2LE

　　7 系列 C 級(jí)別

　　速度較慢的器件

　　漏電流較大的器件

　　一個(gè)器件，兩種電壓

• 　　完整的 -2 級(jí)性能，操作溫度高達(dá) 100℃
• 　　篩選后可滿(mǎn)足性能和功耗要求
• 　　標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)工藝

• 　　大約 -1 級(jí)別的性能，操作溫度高達(dá) 100℃
• 　　篩選以及電壓調(diào)節(jié)后
• 　　額外的功耗降低