ISE10.1iのXPower Analyzerを使ってみる２

今回は熱についての設計をしてみた。
ISE10.1iのXPower Analyzerを使ってみる１でやったそのままの状態、トグル率100%の状態を使用する。
Report Navigator ウインドウからThermal Information を選択すると、熱計算が出来る。


Ambient Temp（周囲温度）25度Cのときに、Effective ThetaJA（熱抵抗）26.1C/W、そうすると、ジャンクション温度は

Junction Temp = Ambient Temp（25度C） + Effective ThetaJA（26.1C/W) X Total Power(0.91357W)

ジャンクション温度の計算値は48.44177度Cとなり、XPowerの表示とだいたい合っている。
Ambient Tempは、夏の時期にパソコンの中に入れるボードだったら40度は耐えないとまずいので、40度にして、Updata Power Analysis をすると、当然ながらJunction Temp もだいたい+15度Cになり、64.1度Cになる。（少し違いますね。計算式が少し違うのかな？　まあ、だいたい合っているということで。。。）


ここで、空気の流れAirflow を入れてみよう。
Lattice社のPower Calculatorユーザーマニュアルの18ページによると、”FPGAデバイスへのエアフローをLFM (Linear Feet per Minute)で定義します。0 LFM (0 m/s), 200 LFM (1 m/s), 500 LFM (2.5 m/s)”だそうなので、XPower のAirflow (LFM) の値を250 LFM (1.5m/s) にしてみよう。これでUpdata Power Analysis をすると、もう一度Junction Temp が再計算される。


そうすると、Effictive TheJA が26.1度C/Wから、20.6度C/Wまで下がって、Juction Tempも64.1度Cから59.0度Cにまで下がっている。
更に、自分でCustom TheJA を入れて計算させることも出来る。放熱板をつけて冷却している場合はここに熱抵抗を入れるとJuction Tempを計算してくれる。

更に、Report Navigator ウインドウからBy TypeのClocks を選び、展開すると各クロックネットの周波数が表示される。


上の図でこのDDR SDRAMコントローラのテスト回路の入力周波数は50MHz、どれをDCMで2倍してDDR SDRAMコントローラに入れているので、その周波数は100MHz。更に100MHz を1/16 しているクロックがあるので、そこは6.3MHzだ。

XPowerは、このようにいろいろ試してみて楽しいツールだ。