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FPGAの静的消費電力

FPGAの消費電力の話題がキコさんのブログであったが、XilinxのFPGAはどの位、静的に電力を消費するのかをXPowerで調べてみた。場合によっては、新しく作るボードのFPGAは何も回路を入れなくてもヒートシンクやファンが必要となるかもしれない。
ISE7.1iで各FPGAでプロジェクトを作製し、inputをoutputにまわしただけのVHDLファイルを作成して、それをインプリメントした。そしてXPowerを起動して、静的な消費電力を見てみた。(XpowerはISEの"Process for Source"ウインドウの"Implement Design" - "Place & Route" - "Multi Pass Place & Route"を展開した中の"Analyze Power (XPower)"をダブルクリック)
XPower_051207.png

その結果を示すと。
"xc2vp50-5ff1517" 今度使用する予定のVirtex2pro
Vccint 105mW, Vccaux 417.5mW, Vcco25 3.75mW, total 526.25mW

"xc2vp100-5ff1696" Virtex2proの一番大きいチップ
Vccint 150mW, Vccaux 417.5mW, Vcco25 4.38mW, total 571.88mW

"xc4vlx200-11ff1513" Virtex4の一番大きいチップ
Vccint 586.8mW, Vccaux 443.5mW, Vcco25 0mW, total 1030.3mW

Virtex2proの一番大きいもので約0.6W、Virtex4の一番大きいもので約1W位のようだ。そんなに大きくないので安心したが、ライバルのアルテラの資料では温度85度のワーストケースで3W程度食うということだが、本当の所はナゾである。しかし、何でVccauxが0.4Wも食っているのだろうか?これはコンフィギュレーションなど用だったと思ったが。。。

今までは静的消費電力だけだったが今度は動的な消費電力も込みな消費電力はというと。ちなみに今のVirtex2-3000の回路は66MHz動作、LUT使用率70%の状態でXPowerを起動すると総合消費電力で約2W、静的消費電力は0.76Wだった。これはXPowerをディフォルトの状態で起動した時の数値である。現在FPGAはヒートシンクを買ったのだが、とりあえず手で触っていられる温度なので、ヒートシンクはつけていないでむき出しのままである。

しかし、XPower、今まで知らなかったが、ModelSimでのシミュレーションパターンやトグル率を入れるとより正確に消費電力を計算できるらしい。というかそれらのデータを入れないと計算できないのだろう。今度、ModelSimのシミュレーションパターンを入れて消費電力を測定してみることにしようと思う。XPowerも学習しなくては。。。
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最近いろいろ忙しく、ブログを書くのも滞りがちである。
現在使用している回路の仕様変更や実験、技術報告書の執筆(たいそうなものではないが)などで忙しい。
  1. 2005年12月07日 22:47 |
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