随着开关速度和电容负载提高,开关 I/O 电源所导致的功耗在 AMD 器件总功耗中所占比例可能越来越高。因此,准确定义所有 I/O 相关参数就显得尤为重要。在 I/O 页面中,PDM 可帮助您计算 I/O 接口的片上和片外功耗。
下图显示了 I/O 页面上输入的 3 种主要的信息类型:I/O Settings(I/O 设置)、Activity(活动)以及External Termination(外部终端)。
图 1.
PDM I/O
以下段落提供了有关如何填充其中每一列的具体信息。
- I/O Setting(I/O 设置)
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- I/O Standard(I/O 标准)
- 指定期望的 I/O 标准,此标准将用于该接口。在此下拉菜单中显示的带有 DCI 后缀的配置即为使用片上终端的配置。差分 I/O 标准带有 (pair) 后缀。为便于计算,PDM 假定使用与该 I/O 标准的数据表中所列的标称值最接近的标准 VCCO 电平(例如,3.3 V)。建议: 为最大限度降低输出信号上的功耗,请始终使用满足您的性能目标的最弱的驱动设置(降低驱动强度和斜率)。
- I/O Direction Columns(I/O 方向列)
- 输入对应每个 I/O 接口的“Input”(输入)信号、“Output”(输出)信号和“Bidir”(双向)信号的数量。建议: 由于输入和输出的翻转活动通常较为困难,因此建议您将每个方向布局在单个独立行上。
- On-Chip Termination(片上终端)
- 此处终端值与 AMD UltraScale+™ 器件的终端值相同。
- Activity(活动)
- 在以下列中输入每个 I/O 接口的期望的活动。
- Clock (MHz)(时钟)
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- Synchronous Signals(同步信号)
- 输入捕获或生成这些信号的时钟的频率。
- Asynchronous Signals(异步信号)
- 计算信号的等效频率。例如,如果可以判定信号每秒将翻转(更改状态)2 百万次,那么请在该列中输入 1(在将信号速率转换为频率时,需要经过 2 次转换才能生成 1 个周期:从 0 转换为 1,以及从 1 转换为 0)。
- Toggle Rate(翻转率)
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- Synchronous Signals
- 输入此信号预计发生状态更改的频率(相比于时钟)。例如,如果数据平均每 8 个时钟周期发生 1 次更改,请输入 12.5%(1/8,转换为百分比值)。
- Asynchronous Signals
- 如上述 Clock (MHz) 描述中所述,在 Clock (MHz) 列中输入等效频率,然后在该列中输入 100%。
- Data Rate(数据速率)
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- Synchronous Signals
- 如果在时钟上升沿和下降沿都进行信号采样,请输入 DDR。如果仅在其中一个时钟沿进行信号采样,请输入 SDR。 注释: 当数据速率为 DDR 时,对于功耗估算,内部指定翻转率将翻倍。针对双倍数据速率,请勿计算翻转率。
- Asynchronous Elements and Clocks(异步元件和时钟)
- 输入“Async”或“Clock”
- Output Enable(输出启用)
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- Input Only Signals(仅限输入信号)
- 此列无效
- Output and Bidirectional Signals(输出信号和双向信号)
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指定一长段时间(相比于驱动缓冲器被禁用或处于三态的时间),以表示此输出缓冲器驱动某一值的时间长短。提示: 常见错误是将Output Enable设置为 100%,这将导致 PDM 准确性下降。
- Term Disable(终端禁用)
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在互连结构中不使用时,请将其设为 DCI。输入禁用 DCI 或 OCT 终端的时间百分比值。
- IBUF Disable(IBUF 禁用)
- 在互连结构中不使用 HSTL/SSTL IBUF 时,请将其设置为低功耗空闲状态 (IBUFDISABLE)。输入禁用 IBUF 的百分比。
- Output Load(输出负载)
- 输入开发板或者由模块中的输出所驱动的其他外部电容的功耗因子。
- External Termination(外部终端)
- 不使用可用片上终端时,可使用 PDM 来计算由 AMD 器件向片外组件(例如,外部开发板终端电阻网络)提供的供电量。针对配置为输出的 I/O,支持多种终端类型。不支持外部输入终端,因为计算过程通常需要驱动端的详细信息,但对于 PDM 而言,这些详细信息不可用。