本文首先与实测系统功耗进行对比,验证了Xilinx公司ISE软件包中FPGA功耗估算工具XPower的准确性。然后对FPGA设计中影响系统功耗的几个相互关联的参数进行取样,通过软件估算不同样点下的系统功耗,找到功耗最低的取样点,得到最佳设计参数,从而达到优化系统设计的目的。实验中通过这种方法,在一个FPGA读写SRAM的系统中,在单位时间读写操作数固定的条件下,选取了读写频率与读写时间占空比这两个参数来优化系统功耗。最终测试数据证明了该方法的正确性。
FPGA在各种电路设计中广泛应用,如何对FPGA系统进行低功耗优化成为一个重要的现实问题。从最早的FPGA功耗模型的建立[1],到较完善的FPGA功耗估算模型[2],再到现在功耗估算工具的出现[3],FPGA设计时对功耗的预估已经越来越准确,节约功耗的方法也越来越多样。本文基于FPGA功耗的预估,提出将影响功耗的因素做为功耗函数的参数,根据参数取样并预估样点功耗找到功耗函数的最小值,从而得到最佳参数以优化系统设计并节约系统功耗的方法。设计了一个FPGA读写常用存储器SRAM的系统,选取了读写频率与读写时间占空比这两个参数来优化系统功耗,通过对比预估值与实测值证明了该方法的正确性。 |