L'actualité PCB - Conception de PCB conception basse et moyenne consommation FAQ analyse

Évaluation et analyse des questions fréquemment posées sur la conception de circuits imprimés faible et moyenne consommation

Problème 1: notre système est alimenté par 220V, nous n'avons donc pas besoin de nous soucier de la consommation d'énergie. Commentaires sur: la faible consommation d’énergie est conçue non seulement pour économiser de l’électricité, mais aussi pour réduire le coût des modules d’alimentation et des systèmes de refroidissement, ainsi que pour réduire les interférences dues au rayonnement électromagnétique et au bruit thermique résultant de la réduction du courant. Lorsque la température de l'appareil diminue, la durée de vie du dispositif est augmentée en conséquence (la température de fonctionnement du dispositif semi - conducteur est augmentée de 10 degrés et la durée de vie est réduite de moitié).

Question 2: ces signaux de bus sont tous tirés par des résistances, donc je suis soulagé

Commentaire: il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les signaux doivent être tirés vers le haut et vers le bas, mais tous les signaux n'ont pas besoin d'être tirés. Les résistances pull - up et pull - down tirent un signal d'entrée simple avec un courant inférieur à quelques dizaines de microampères, mais lorsqu'un signal de commande est tiré, le courant atteindra le niveau milliampère. Les systèmes actuels ont généralement des données d'adresse de 32 bits chacun, et si le bus d'isolation 244 / 245 et d'autres signaux sont tirés vers le haut, ces résistances consommeront quelques watts de consommation d'énergie (n'utilisez pas le concept de 80 cents par kWh pour gérer ces quelques watts de consommation d'énergie).

Q3: que faire avec ces ports d'E / s inutilisés pour CPU et FPGA? Laissez - le vide d'abord, puis parlez

Remarque: si un port d'E / s inutilisé reste flottant, il peut devenir un signal d'entrée qui oscille à plusieurs reprises en cas d'interférences extérieures. La consommation électrique d'un dispositif MOS dépend essentiellement du nombre de retournements du circuit de grille. S'il est tiré, chaque broche aura également un courant de microampère, donc la meilleure chose à faire est de le régler en sortie (bien sûr, aucun autre signal de commande ne peut être connecté à l'extérieur).

Question 4: ce FPGA a également beaucoup de portes, vous pouvez donc l'utiliser à votre guise

Commentaire: la consommation d'énergie d'un fgpa est directement proportionnelle au nombre de déclencheurs utilisés et au nombre de déclencheurs, de sorte que la consommation d'énergie d'un même type de FPGA peut varier d'un facteur de 100 sur différents circuits et à différents moments. Minimiser le nombre de déclencheurs utilisés pour les retournements à grande vitesse est un moyen fondamental de réduire la consommation d'énergie d'un FPGA.

Problème 5: la consommation d'énergie de ces petites puces est faible, il n'est donc pas nécessaire d'y penser

Commentaire: il est difficile de déterminer la consommation d'énergie d'une puce interne moins complexe. Il est principalement déterminé par le courant sur la broche. Abt16244 consomme moins de 1 ma sans charge, mais son indicateur est par broche. Il peut conduire une charge de 60 milliampères (par exemple, une résistance de quelques dizaines d'ohms), c'est - à - dire que la consommation maximale à pleine charge peut atteindre 60 * 16 = 960 milliampères, bien sûr, seul le courant d'alimentation est si grand que la chaleur tombe sur la charge.

Question 6: il y a beaucoup de signaux de contrôle dans la mémoire. Ma carte n'a besoin que des signaux OE et we. La sélection de la puce doit être mise à la terre afin que les données sortent plus rapidement pendant l'opération de lecture.

Commentaire: lorsque la sélection de la puce est valide (indépendamment de l'oe et we), la plupart des mémoires consomment plus de 100 fois plus d'énergie que lorsque la sélection de la puce n'est pas valide, de sorte que CS devrait être utilisé pour contrôler la puce autant que possible, et aussi longtemps que d'autres exigences sont satisfaites. La largeur de l'impulsion de sélection de puce peut être raccourcie.

Question 7: pourquoi ces signaux sont - ils dépassés? Tant qu'ils correspondent bien, ils peuvent être éliminés

Remarque: en plus de quelques signaux spécifiques (par exemple 100base - t, CML), il existe des overtunes. Tant que ce n'est pas très grand, il n'y a pas nécessairement besoin de match. Même en faisant correspondre, il n'est pas nécessaire de faire correspondre le meilleur. Par example, l'impédance de sortie d'un TTL est inférieure à 50 ohms, et certaines sont même inférieures à 20 ohms. Si une telle résistance d'adaptation est utilisée, le courant sera très important, la consommation d'énergie sera inacceptable et l'amplitude du signal sera trop faible pour être utilisée. De plus, lorsque le niveau haut de la sortie et le niveau bas de la sortie, l'impédance de sortie du signal général n'est pas la même et il n'y a aucun moyen d'obtenir une adaptation complète. L'appariement des signaux TTL, LVDS, 422 et autres est donc acceptable tant qu'un dépassement est réalisé.

Problème 8: réduire la consommation d'énergie est un problème pour le personnel du matériel et n'a rien à voir avec le logiciel

Commentaire: le matériel n'est qu'une scène, mais le logiciel est un interprète. L'accès à presque chaque puce et le retournement de chaque signal sur le bus sont presque contrôlés par le logiciel. Si le logiciel permet de réduire le nombre d'accès à la mémoire externe (utilisation de plus de variables de registre, utilisation accrue de cache interne, etc.), une réponse rapide aux interruptions (les interruptions sont généralement actives à bas niveau avec des résistances de tirage) et d'autres mesures spécifiques pour des cartes spécifiques contribueront grandement à réduire la consommation d'énergie.

Ce qui précède est une introduction aux questions fréquemment posées sur la conception de PCB à faible consommation d'énergie. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.