AlteraFPGA功耗估计工具

AI summary
Altera的FPGA功耗估计工具分为早期和后期功耗估算。早期估算使用Excel工具,通过功能需求和FPGA资源预估功耗;后期估算在Verilog代码设计完成后,使用Quartus ii的PowerPlay Power Analyzer进行更精确的功耗分析,需提供Modelsim的门级仿真输入。
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FPGA Power Estimation
Early And Late Estimation
Quartus II Tools
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Sep 23, 2024 02:29 PM
注:以下资料来自网络摘录,由于水平有限,自己尚未测试过,请去粗取精!

早期功耗估算

从Altera的官方网站http://www.altera.com.cn/support/devices/estimator/pow-powerplay.jsp可以下载到Altera的早期功耗估算工具,该工具是使用Excel制作。“早期”指的是在设计电路之前,通过系统需要完成的功能、需要使用的FPGA资源估算FPGA的功耗,从而确定电源及外围模块的设计。
notion image
PowerPlay
在Input Parameter中设置FPGA型号、封装、温度等信息。
重点在Thermal Power中的参数,这需要开发者提前对系统需要用到的FPGA功能进行划分、对资源进行预估:
  1. 按功能进行系统模块划分,依次估计每个模块所需的Logic、RAM、Multiplier、I/O、PLL等,如:
    1. 既然是预估,就不要求那么精确,具体每个模块的资源使用需要有一定的FPGA开发经验,Quartus ii编译后都会有一个资源使用表,看得多了,也就有写个概念了。
  1. Logic子界面,Logic所需的LUT和FF总数量参考Datasheet中的最大值,各模块的使用之和为FPGA的最大值,“宁可高估不可低估”。

后期功耗估算

在完成大部分甚至全部的Verilog代码设计后,此时功能甚至门电路逻辑都已经很清晰,因此肯定会有一个更加精确的功耗估算工具。
Quartus ii中执行菜单Processing->PowerPlay Power Analyzer就可以启动基于门电路级别的功耗估算,或者也可以从Quartus ii软件的左侧Task栏进行操作。
PowerPlayAnalyzer
PowerPlayAnalyzer
PowerPlayAnalyzer需要提供一个输入Input(如上图),这个输入是由Modelsim的门级仿真产生的:
  1. 执行Quartus ii左侧Task栏的EDA Netlist Writer
  1. 执行门级仿真,Tools->Run EDA Simulation Tool->EDA Gate Level Simulation.
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