UPGRADE YOUR BROWSER

We have detected your current browser version is not the latest one. Xilinx.com uses the latest web technologies to bring you the best online experience possible. Please upgrade to a Xilinx.com supported browser:Chrome, Firefox, Internet Explorer 11, Safari. Thank you!

圧倒的なシステムレベルでの
消費電力削減

圧倒的なシステムレベルでの消費電力削減

ザイリンクスは、シリコン プロセスやアーキテクチャを駆使してSpartan-6、7 シリーズ、UltraScale™、および UltraScale+™ FPGA/SoC を含むすべての製品ポートフォリオで電力の効率化を実現しています。世代を追うごとに、プロセス技術、アーキテクチャの革新、電圧スケーリング、ソフトウェア最適化など、消費電力を削減するためのさまざまな機能が充実しています。各ポートフォリオの機能、シリコン プロセスの特長、ベンチマーク比較の詳細を次に示します。電力の見積もり、熱モデル、完全ソフトウェア サポート、およびデモ ボードは、全ファミリで対応しています。

UltraScale+ FPGA

低消費電力の半導体プロセス (TSMC 社の 16nm FinFET+) を採用している UltraScale+ デバイスは、7 シリーズ FPGA や SoC よりもデバイスレベル消費電力を最大 60% 削減できます。アーキテクチャの革新は次のとおりです。

  • ハードウェアベースのクロック ゲーティング
  • ハード化された BRAM のカスケード接続
  • DSP ブロックの効率
  • 消費電力の削減に最適化されたトランシーバー

アーキテクチャの革新およびコア ファブリックのデュアル電圧動作によって消費電力を削減すると同時に性能を向上させることで、UltraScale+ ファミリは 7 シリーズ ファミリよりも、単位ワットあたりの性能を 2 倍以上向上させることができます。

コア電圧 (VCCINT) 7 シリーズ (VNOM) 1.0V UltraScale (VNOM) .95V UltraScale+ (VNOM) .85V UltraScale+ (VLOW) .72V
ファブリック性能 (標準) 1.0x 1.2x 1.6x 1.2x
総消費電力 (標準) 1.0x 0.7x
0.8x 0.5x
単位ワットあたりの性能 1.0x 1.7x 2.0x 2.4x

Zynq UltraScale+ MPSoC

UltraScale+ FPGA ロジックの消費電力削減機能のほかにも、Zynq UltraScale+ MPSoC は、プロセッシング システム内の複数の電源アイランドやドメインを利用して、粗粒度/細粒度でダイナミック消費電力を削減するパワー ゲーティングを行うことで、性能要件に応じて消費電力を頻繁に調整してデバイス全体の消費電力を削減します。

UltraScale FPGA

低消費電力の 20nm 半導体プロセスを採用し、スタティック消費電力とダイナミック消費電力を削減するパワー ゲーティング機能を備えた UltraScale FPGA ファミリは、7 シリーズ FPGA よりもデバイスレベルの総消費電力を最大 40% 抑えることができます。UltraScale+ デバイスに適用されているアーキテクチャの革新は次のとおりです。

  • ハードウェアベースのクロック ゲーティング
  • ハード化された BRAM のカスケード接続
  • DSP ブロックの効率
  • 消費電力の削減に最適化されたトランシーバー

7 シリーズ FPGA および Zynq-7000 All Programmable SoC

高性能かつ低電力なプロセス技術 (28HPL) で構築されたわずか 28nm の FPGA/SoC ファミリの 7 シリーズ デバイスは、前世代ファミリよりも総消費電力を最大 50% 削減でき、競合の 28nm ソリューションよりも優れた性能 (ワットあたり) を実現できます。アーキテクチャおよびブロックレベルの革新は次のとおりです。

  • スタティック消費電力を削減するパーシャル リコンフィギュレーション
  • マルチモードの I/O 制御
  • インテリジェント クロック ゲーティング
  • パワー ビニング、電圧スケーリング

優位性のあるベンチマーク サマリおよびベンチマーク プロセスの詳細を参照してください。

最適化された電力管理ソリューション

電力管理の要件は非常に多様化しており、通常、顧客デザインに特有のものとなります。つまり、1 つの電力管理デザインでは最適なソリューションを提供できません。ザイリンクスは、電力管理を専門とする業界トップの企業と提携して、ザイリンクス製品の電源要件に関するガイダンスを提供しています。以下がその企業です。

以下は、ザイリンクスの電力管理パートナーと共同開発したリファレンス デザイン一覧です。これらのデザインは製品ファミリ別に分かれていますが、通常は簡単に変更を加えて、ほかの製品ファミリに適用することも可能です。これらのデザインに関するその他の情報およびアドバイスが必要な場合は、各ベンダーへお問い合わせください。

Zynq UltraScale+ MPSoC

ベンダー リファレンス デザイン ターゲット デバイス
Texas Instruments 25-30W Remote Radio Head ZU9EG, ZU15EG

Kintex および Virtex UltraScale FPGA

Zynq-7000 All Programmable SoC

7 シリーズ FPGA

ベンダー リファレンス デザイン ターゲット デバイス
Analog Devices Artix-7 ARTY 開発ボード A35T

ツール

ザイリンクスは、インプリメンテーション前の消費電力を予測したり、あらゆる設計段階でできるだけ消費電力を削減するように最適化、さらには広範な解析データを提供してユーザーによる最適化を可能にするクラス最高のツールを提供しています。以下に、すぐに使える業界をリードするザイリンクスの消費電力関連ハードウェア/ソフトウェア ベース ツールを示します。