基于Freeze技術(shù)的低功耗設(shè)計[2]

  為實現(xiàn)這樣的低功耗，同時保持FPGA內(nèi)容，該系列采用了Flash*Freeze技術(shù)，允許器件進入和退出超低功耗模式。

  IGLOO器件不需要額的元件就能關(guān)斷I/O或時鐘，同時保持設(shè)計信息、SRAM內(nèi)容和寄存器。Flash*Freeze技術(shù)與在系統(tǒng)可編程特性相結(jié)合，允許用戶在制造后期或應(yīng)用中很快、輕易地升級和更新設(shè)計。支持1.2V內(nèi)核電壓還可以進一步降低功耗，從而獲得最低的總系統(tǒng)功耗。

  Flash*Freeze技術(shù)允許用戶讓所有連接到該器件的電源、I/O和時鐘處于正常的工作狀態(tài)。當(dāng)器件進入Flash*Freeze模式時，器件將自動地關(guān)斷時鐘以及到FPGA內(nèi)核的輸入；當(dāng)器件退出Flash*Freeze模式時，所有的活動都將恢復(fù)，數(shù)據(jù)得到保留。這種低功耗特性加之可編程特性、單芯片、單電壓和小的尺寸，使得IGLOO器件最適合便攜式電子產(chǎn)品。

  通過很多種方法來進行設(shè)計以使可用功率最大化，可以使用其它的低功耗模式。低功耗激活功能（靜態(tài)空閑）允許器件在系統(tǒng)中通過保持I/O、SRAM和寄存器以及邏輯功能的條件下，完全正常執(zhí)行功能的同時，保持超低的功耗。這樣就允許器件根據(jù)外部輸入來管理系統(tǒng)功耗（即掃描鍵盤激勵），而功耗最低?；蛘?，在睡眠模式下，在FPGA內(nèi)核電壓關(guān)斷時，更大的設(shè)備可以實現(xiàn)最大的功耗節(jié)省。這種基于閃存的解決方案的上電可用的特性，可以使系統(tǒng)從睡眠模式下快速地喚醒。

  而且，像數(shù)碼相機、智能手機和MP3播放器這樣的手持設(shè)備通常都采用高端的嵌入式處理器。這些嵌入式處理器需要與一種或幾種常用的存儲接口一起工作，例如IDE、CE-ATA、SDIO或CF。因此，迫切需要有效的存儲器接口管理，將處理器負(fù)責(zé)的這些任務(wù)卸載到低功耗的可編程FPGA上。這些器件可以很容易地管理VLIO或AMBA總線與不同類的存儲器之間的接口。

  本文小結(jié)

  越來越嚴(yán)格的功耗限制、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)給系統(tǒng)總功耗設(shè)定了一個緊箍咒，系統(tǒng)設(shè)計師正在面臨越來越大的挑戰(zhàn)。此外，終端產(chǎn)品需要更多的功能和更高的處理能力，這些都會導(dǎo)致功耗的增加，而不是降低?；陂W存的全功能可編程FPGA越來越多地成為便攜式市場的首選解決方案。這些新出現(xiàn)的產(chǎn)品滿足便攜式市場嚴(yán)格的設(shè)計要求，例如以ASIC的單位成本，獲得低功耗、最大的設(shè)計安全性、小的外形尺寸、上電即用以及快速面市的好處，成為傳統(tǒng)ASIC和CPLD解決方案具有吸引了的替代方案。

[1]  [2]