基于Freeze技术的低功耗设计[2]

  为实现这样的低功耗，同时保持FPGA内容，该系列采用了Flash*Freeze技术，允许器件进入和退出超低功耗模式。

  IGLOO器件不需要额的元件就能关断I/O或时钟，同时保持设计信息、SRAM内容和寄存器。Flash*Freeze技术与在系统可编程特性相结合，允许用户在制造后期或应用中很快、轻易地升级和更新设计。支持1.2V内核电压还可以进一步降低功耗，从而获得最低的总系统功耗。

  Flash*Freeze技术允许用户让所有连接到该器件的电源、I/O和时钟处于正常的工作状态。当器件进入Flash*Freeze模式时，器件将自动地关断时钟以及到FPGA内核的输入；当器件退出Flash*Freeze模式时，所有的活动都将恢复，数据得到保留。这种低功耗特性加之可编程特性、单芯片、单电压和小的尺寸，使得IGLOO器件最适合便携式电子产品。

  通过很多种方法来进行设计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（静态空闲）允许器件在系统中通过保持I/O、SRAM和寄存器以及逻辑功能的条件下，完全正常执行功能的同时，保持超低的功耗。这样就允许器件根据外部输入来管理系统功耗（即扫描键盘激励），而功耗最低。或者，在睡眠模式下，在FPGA内核电压关断时，更大的设备可以实现最大的功耗节省。这种基于闪存的解决方案的上电可用的特性，可以使系统从睡眠模式下快速地唤醒。

  而且，像数码相机、智能手机和MP3播放器这样的手持设备通常都采用高端的嵌入式处理器。这些嵌入式处理器需要与一种或几种常用的存储接口一起工作，例如IDE、CE-ATA、SDIO或CF。因此，迫切需要有效的存储器接口管理，将处理器负责的这些任务卸载到低功耗的可编程FPGA上。这些器件可以很容易地管理VLIO或AMBA总线与不同类的存储器之间的接口。

  本文小结

  越来越严格的功耗限制、规范和标准给系统总功耗设定了一个紧箍咒，系统设计师正在面临越来越大的挑战。此外，终端产品需要更多的功能和更高的处理能力，这些都会导致功耗的增加，而不是降低。基于闪存的全功能可编程FPGA越来越多地成为便携式市场的首选解决方案。这些新出现的产品满足便携式市场严格的设计要求，例如以ASIC的单位成本，获得低功耗、最大的设计安全性、小的外形尺寸、上电即用以及快速面市的好处，成为传统ASIC和CPLD解决方案具有吸引了的替代方案。

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