低功耗设计方法有哪些
数字电路的功耗有2部分构成,其一是静态功耗,通常表现为电子线路的漏电流,控制这部分功耗主要决定于生产工艺和所用的材料;其二是动态工作电流,而影响这部分功耗的因素很多,如电路设计的方式,线路的复杂程度,工作时时钟频率等。
一、RTL级
1.并行结构
并行结构一定程度可以减低某一区域的频率,从而可能降低功耗。
2.流水结构
“路径长度缩短为原始路径长度的1 /M。这样,一个时钟周期内充/放电电茄陵山容变为C/M。如果在加入流水线之后,时钟速度不变,则在一个周期内,只需要对C/M进行充/放电,而不是原来对C进行充/放电。因此,在相同的速度要求下,可以采用较低的电源电压来驱动系统。”
3.优化编码
通过数据编码来降低开关活动,例如用格雷码取代二进制。
4.操作数隔离
“操作数隔离的原理就是:如果在某一段时间内,数据通路的输出是无用的,则将它的输入置成个固定值,这样,数据通路部分没有翻转,功耗就会降低。”
二、门级电路
1.门控时钟技术
芯片工作时,很大一部分功耗是由于时钟网络的翻转消耗的,对于一个设计中的寄存器组由于时钟信号CLK的翻转,寄存器组会持续在CLK的上升沿来临时读取数据输入端的数据,而这时读取的数据是不变的,这就消耗了额外的功耗。如果时钟网络较大,这部分引起的功耗损失会很大。门控技术基本原理就是通过关闭芯片上暂时用不到的功能和它的时钟,从而实现节省电流消耗的目的,门控时钟对翻转功耗和内部功耗的抑制作用最强,是低功耗设计中的一种最有效的方法。通过一个时能信号控制时钟的开关。当系统不工作时可以关闭时钟,整个系统处于非激活状态,这样就能够在某种程度上降汪稿低系统功耗。
“通常情况下,时钟树由大量的缓冲器和反相器组成,时钟信号为设计中翻转率最高的信号,时钟树的功耗可能高达整个设计功耗30%。加入门控时钟电路后,由于减少了时钟树的开关行为,节省了开关功耗。同时,由于减少了时钟引脚的开关行为,寄存器的内部功耗也减少了。采用门控时钟,可以非常有效地降低颤中设计的功耗,一般情况下能够节省20%~60%的功耗。”
使用门控时钟并不符合同步设计的思想。ASIC中使用较多,FPGA中不推荐使用。
2.多电压供电
3.多阈值电压
根据多阈值电压单元的特点,为了满足时序的要求,关键路径中使用低阈值电压的单元(low Vt cells),以减少单元门的延迟,改善路径的时序。而为了减少静态功耗,在非关键路径中使用高阈值电压的单元(high Vt cells),以降低静态功耗。因此,使用多阈值电压的工艺库,我们可以设计出低静态功耗和高性能的设计。
upf50+和upf40+的
UPF50+ 和 UPF40+ 都是衡量防晒能力的指标,它们反映了一种衣物或遮阳用品对紫外线的防护能力。其中,UPF50+ 指的是对于紫外线A和紫外线B的防护能力达到了50以上,而UPF40+则是对于这两种紫外线的防护能力只达到40以上。
简单来说360问答,UPF50+ 的防晒能力比UPF40+更强。这是因为UPF50+可以阻挡98%以上的紫外线A和B,而UPF40+则只能阻挡97.5%的紫外线A和B,因此UPF除则级数矿阻米座50+更适用于在紫外线较强的充掌况促南害额记便环境中进行户外活动。
但需要注意的是,这两种防晒指数之间的差距象微边其实并不是很大。在实际使用中,最关键的是购买到合适的尺寸和适配自己活动需求的防晒产品。同时,村白贵更底便从多搭配防晒帽、墨镜、遮阳伞等遮阳用品,进一步降低对紫刚己设逐执盐群药外线的暴露。
总之,UPF50+和UPF40+的区别并不大,但UPF50+能够提供更高效的防晒保验信掌滑阿护。对于需要在阳光暴晒下工作或活动的人来说,使用UPF50+的产品能够更好地压标律常尼就余以保护皮肤,减少日晒对身体健康的危害。
如何进行低功耗硬件电路设计
您好,希望以下回答能帮助您
1、模拟电路和数字电路这两本书仅仅是基础而已,其实在实际应用中,作用并不是很大。现在电子电路集成度很高,很多电路都是依托于芯片的datasheet进行设计的。可以多看下芯片的资料,看看实际电路时如何应用的。
2、各种接口电路和相应的时序需要掌握,如i2c、rs485、PCIE、LOCALBUS、EMIF、HPI、SPI、MII、RGMII、GMII、DDR等等很多,了解这些电路,设计起来也会容易很多。
3、电路布局布线都需要注意的一些注意事项,电子工程师要很明确,不能仅仅是把线连起来就行了。
4、电子工程师,单板的小逻辑是需要自己能搞定的,也是时EPLD或者FPGA,要有相应的设计能力,熟练使用VHDL或者verlog 会给你加分的。
其实硬件工程师要会的东西很多,但是你现在把上面说的东西弄清楚就很花时间了,特别是没有人带的情况下。多动动手是很重要的,可以先学学单片机和FPGA,相应的接口电路在网上就能找到相应的介绍和讲解,一点点累积吧。
如您还有疑问可继续追问。