低功耗FPGA的研究

  1. FPGA的优势:

l FPGA的优势是可编程,设计好之后有什么新修改, 可以随时添加进去; 有什么不需要、 过时了,可以删除。 这样, 设计者的压力和风险就降低很多。

l FPGA的计算效率比MCU高很多。

l 比ASIC更快的市场投放周期。

l 一个解决方案里元器件经常更换厂商,因此元器件之间的接口也在变。这时就最需要像FPGA这样的产品, 因为它灵活、 效率高。

  1. FPGA的弱势:

l FPGA传统优势在于验证。

l 绝大数消费类电子等厂商没有FPGA开发经验。

  1. 低功耗FPGA

我们对便携式移动产品设计时会考虑速度,面积,功耗这三个方面。

l FPGA的功耗由两部分组成:动态功耗和静态功耗。静态功耗主要是由晶体管的漏电流引起,由源极到漏极的漏电流以及栅极到衬底的漏电流组成;动态功耗主要由电容充放电引起,其主要的影响参数是电压、节点电容和工作频率。

l EFabric:逻辑核与连线核混杂摆放,交互使用,得到更小的面积,更少的金属层。

  1. 目前市场上已有的一些低功耗FPGA产品

l Actel一款业界极低功耗的FPGA—IGLOO

l 京微雅格低功耗产品CME-HR(黄河)

l Lattice的iCE系列(三星Galaxy手机加上红外遥控功能)

  1. FPGA在各个领域的应用

在FPGA传统应用市场方面,通信逐步实现高速、复杂协议,消费电子应用则注重低功耗、低成本。FPGA可以通过灵活可定制来满足智能硬件差异化创新。比如说手机主控芯片之外加一颗FPGA实现传感器,生物识别等功能,这样可以在低功耗的状态下完成很多功能。

l DVB-C调制系统的实现(信道编码)

l 家庭/便携式医疗设备(采样/处理模块,数据存储,显示,通信,功率管理)

l 可穿戴设备

l 对于需要进行多个马达控制的领域,FPGA擅长并行处理,所以比传统的MCU+DSP方案优势更明显。(工业控制领域)

时间: 2024-10-09 20:01:30

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