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试验变压器的功耗分析

试验变压器的功耗分析
例如99模式下的DSP16模式下的M9k存储器模块试验变压器,QuartuIIPowerPlai功耗模型与实际的芯片测量结果密切相关。Altera公司使用了8500多个不同的测试配置来测量Stratix系列器件每一组成的功耗。每一配置专门针对FPGA 特定配置下的某一电路组成。以及特定逻辑配置下的ALM等。
即在器件末使用时截断时钟来降低功耗试验变压器的输出功率。然而正确地截断时钟十分重要。门控信号与门控逻辑应正确地设计,这是*广泛使用的方法。以消除时钟线上的任何毛刺。再者试验变压器,门控逻辑会增加时钟的延时,影响建立时间与保持时间。由于抗熔断是一种极快速的技术,引入的延时很小且容易控制。使用时钟门控时,用户应仔细地安置门控逻辑,将时钟网络的延时降低到*小限度。典型的门控逻辑如图3所示。
防护技巧
输出仅在某些特定条件下才使用。此场合可增添一个锁存器,这是一种在块输出不用时防止输入信号使块开关工作的技巧。例如考虑一个乘法器。这样每当输出不用时,乘法器的输入将阻止不必要的开关动作带入乘法器(图4一个锁存器只需一个组合单元,并不占用过多芯片面积。从理论上探讨了各种业务信道的发射功率与CPICHEc/No之间的关系,并进行了现场测试。该关系将网络的负荷情况与业务的性能联系在一起,实际网络规划和优化中,可利用该关系提升网络性能。
不同的业务具有不同的覆盖,WCDMA 无线网络中试验变压器。每种业务的覆盖范围与其下行无线链路的*大发射功率有关。WCDMA 网络中,为了保证某种业务的连续覆盖,需要合理设定该种业务的*大发射功率;同时,为了更加有效地利用无线资源,需要设定合适的下行*小无线链路功率,这种情况经常应用在室内覆盖等无线条件比较好的无线环境中。文章对WCDMA 无线网络中各种无线接入承载(RA BRadioAccessBearerDPCH信道功率设置进行了探讨。由于本设计中的变换器的应用场合的电压和电流都比较大,则除考虑效率因素外试验变压器,选择高性能功率器件是保证功放性能的重要环节。功率器件的特性主要有**特性、开关特性和驱动特性等。当负载功率和频响等指标已知时,即可确定功率器件的主要参数,除此之外,还要考虑器件的经济性、驱动电路是否简单、安装和散热方法等。
新型功率半导体器件越采越多,随着电子器件的发展和现代功率电子技术的成熟。设计中应根据实际需要选择合适的功率器件。
开关器件主要以GT0为主,1几百kVA以上的大容量和超大容量的逆变电路中。如高压直流输电、大型电机驱动、超大型UPS和大型化学电源,其容量都在几百kVA以上。但是某些工频场合下,有时也用SCR和PIS其中SCR主要还用于整流式电源设各。40nm工艺要比以前包括65nm节点和*近的45nm节点在内的工艺技术有明显优势。*引人注目的优势之一是其更高的集成度,半导体生产商可以在更小的物理空间中实现更强的功能。和65nm工艺相比,45nm工艺密度提高了1倍,而40nm工艺密度达到2.35倍。
设备、工艺技术、设计工具和电路技术上进行大量投入,半导体行业一直在不断迈向更小的工艺节点试验变压器。以解决出现的各种问题。整个行业普遍面临的挑战是小工艺尺寸上越来越大的泄漏功率问题试验变压器适应性能,40nm工艺节点(以及以前的节点)采用了很多技术手段来管理泄漏功率,进一步提高性能,或者保持性能不变。
1全铜布线
减小了电气损耗和功率损耗,铜替代铝之后。从而提升了性能。以Altera为例,该公司在150nm工艺节点开始采用全铜金属进行片内布线,所有130nm90nm65nm和40nm产品中都采用了全铜布线。绝缘材料实现了金属层之间的隔离,支持多布线层。采用低k绝缘后,降低了布线层之间的电容,显著提高了性能,降低了功耗。
3多阈值晶体管
对性能要求不高的慢速低泄漏晶体管采用高阈值电压。晶体管电压阈值影响晶体管的性能和泄漏功率。Altera对性能要求高的高速晶体管采用低阈值电压。
4可变门长度晶体管
亚阈值漏电流会显著增加。性能要求不高的电路中试验变压器,晶体管的逻辑门长度影响其速率和亚阈值泄漏。当晶体管的长度接近45nm工艺的*小门长度时。可使用长度较长的逻辑门以降低漏电流。对于性能非常关键的电路,Altera使用长度较短的逻辑门来提高性能。Altera90nm65nm和40nmStratix系列器件中采用了可变门长度晶体管来降低功耗。PowerPlaiEPE一种基于表格的分析工具,可以根据器件和封装选择、工作条件以及器件使用情况来进行早期功耗估算。EPE具有FPGA 内部**的功能元件模型,但是由于在RTL设计之前采用EPE因此,缺乏很多关键信息,如逻辑配置、布局布线等,限制了其精度范围。然而,用户还是依靠EPE作为主要的功耗估算工具,设计早期阶段进行功耗估算。
使用实际的设计布局布线和逻辑配置试验变压器,PowerPlai功耗分析器是更精细的功耗分析工具。以及仿真波形**地估算动态功耗试验变压器的调速精度。总体上,功耗分析器结合**的设计信息,其准确度在±15%以内。
图6全RA M配置的PowerPlai功耗估算和芯片测量。