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2014.3 Vivado 電力 - FPGA デバイスの消費電力情報の入手先および FPGA でのデザインのジャンクジョン温度の見積り方法

説明

FPGA デバイスの消費電力がザイリンクスの資料にないのはなぜですか。

FPGA デバイスの消費電力情報はどこから入手できますか。

FPGA でのデザインのジャンクジョン温度はどのように見積もることができますか。

注記 : これは消費電力ソリューションセンターの一部です。

ソリューション

ASIC とは異なり、FPGA デバイスではすべてプログラム可能です (IP コア、ロジック I/O 規格、駆動能力など、すべて)

このため、FPGA の消費電力はデバイスのパーツ坂東ではなく、ユーザーデザイン (コード) に大きく左右されるため、ザイリンクスの資料にはその情報が含まれていません。

しかし、ご使用の FPGA で電力を予想するため、電力予測および解析、そして電力ドリブンのインプリメンテーションツールのアルゴリズムをはじめとする完全ソリューションをザイリンクスは提供しています。

FPGA デバイスの電力を見積もるツールには、次の 2 種類があります。

XPE (Xilinx Power Estimator)
および
XPA (Xilinx Power Analyzer : ISE ツールで使用) / Report Power (Vivado ツール用)

XPE は、デザインをインプリメントする前に電力の見積りを概算するのに便利です。
電源やボードサイズをざっくりと見積ることができます。

XPE の表計算ファイルはザイリンクスウェブサイトにあるこちらのリンクから提供されています。

http://japan.xilinx.com/products/design_resources/power_central .

ここから、使用するデバイスの XPE 表計算ファイルをダウンロードできます。

ダウンロードするには、無料のザイリンクス会員登録を行いアカウントを作成する必要があります。
また、オンラインのライセンス許諾書に同意する必要があります。

表計算シートをダウンロードした後、デザインの要件に合うように、クロック、ロジック、I/O、ブロック RAM、DCM などの予測されるリソースをすべてアップデートする必要があります。

リソースをすべてアップデートすると、サマリページに、すべての電源レールの消費電力予測と、ジャンクション温度の概算値が表示されます。

どれだけ正確な電力見積りができるかどうかは、XPE ページすべてにユーザーが予測するリソースの値が入力されているかどうかに左右されます。

XPE 表計算シートの使用方法については、(UG440) を参照してください。

http://japan.xilinx.com/products/design_resources/power_central/ug440.pdf .

Virtex-7 FPGA のサンプルの XPE サマリページは次のようになります。

ジャンクション温度の見積りもここに表示されます。

ISE Design Suite で使用する XPA ツールは、デザインをインプリメントした後に正確な電力解析を実行するのに便利です。

XPA の場合、環境に左右されるエントリではなく、ユーザーデザインファイルから直接すべてのリソースエントリを取り入れるので、XPE よりもさらに電力予測が正確です。

Vivado Design Suite では、XPA レポートは「Report Power」と呼ばれます。

XPA/Report Power の使用方法については、ツールのヘルプを参照してください。

次の図は、Vivado での Report Power 生成方法を示しています。