经过克里斯·弗朗西斯
Xilinx CoolRunner-II
我的大部分设计都是用于电池供电设备，需要低功耗。虽然我多年来使用了很多CPLD和FPGA，但大多数可用的设备通常不是“低功耗”，因此您的选择有限。飞利浦（现在恩智浦）是销往Xilinx的CoolRunner CPLD，并已更新以形成CoolRunner-II，但现在它们非常注重。我在15年前使用它们，他们可能比那更老了。作为功耗的示例，具有256宏的XC2C256具有33μA的典型待机电流，在1.9V和50MHz处的动态电流为27mA。
但是，通过电池供电设备，我希望待机消耗量小于这一点。具有子微量待机电流的微控制器现在是普遍的，看门狗小于1μA。虽然CPLD可以断电，但它增加了复杂性。
MicroSemi Igloo Nano.
Microsemi的低功耗产品是IGLOO纳米FPGA，以前被称为Actel。这些具有“flash freeze”模式，它维护寄存器，通常需要12µA, 1.5V, 512 macrocell设备AGLN060，尽管这取决于I/O和其他配置细节。“快速冷冻”模式可以低至3µA左右。
与其他FPGA一样，IGLOO Nano的动态功率也依赖于设计，但基于其功率计算器电子表格，512 macrocell AGLN060在1.2V时使用了大约5到10mA的功率。这与《CoolRunner-II》相比非常有利。
格子ICE40.
这让我带来了相对较新的格子ICE40 FPGA。针对“移动”产品声称低功耗和小尺寸，它如何堆叠？与IGLOO一样，有一个合理的装置范围。它有三个范围，LP低功耗系列，LM具有嵌入式IP和HX高性能。LM系列中的IP主要由SPI / I≤C接口组成。LP，低功耗器件具有100μA的典型静态电流，对于640宏电池装置，在未计时时的功率不是很低，甚至由CoolRunner-II打败。384宏小区设备具有21μA静态电流，这不是那么糟糕，但仍然比Igloo Nano更多。384宏CORCE40的较低电流是因为它没有RAM，而MicroSEMI IGLOO AGLN060具有18K位。找出动态电流的唯一方法似乎是下载ICecube2设计软件，实际上创建了一个有效的设计。使用刚刚超过700个DFF的LP1K中以50MHz运行的简单多计数器测试导致估计的8.25mA电流为1.2V。 This seems similar to the IGLOO Nano although without creating an identical design for each IC it is difficult to pick a clear winner.
ICE40的一个有用特征是包含最小装置的所有功能。例如，LP640具有32k位。
大小
低功耗、电池驱动的设计往往需要小矿做。不幸的是，具有更大内核的fpga通常在更大的包中。这是为了容纳更多的输入/输出引脚，而不是由于更大的模具尺寸，但迫使你有一个大的封装和大量的引脚，无论你是否需要他们。这导致我不得不忽略沿两个边缘的大部分引脚，以挤压芯片到一个小的PCB在过去，如下所示:
这是22mm IC，在28mm宽的PCB上。虽然现在可以使用较小的包裹，但似乎他们常常仍然尝试在小包装中提供大量的I / O引脚，而不是小包装中的较少数量的针脚。ICE40似乎是这方面的改善。与CoolRunner-II最小的包装中可以获得512 Macrocell设备的PQ208，而PQ208超过30mm的平方英尺，则可以在16wlcsp封装中购买1280宏Codell IC40，只有1.4×1.5mm。它只有16个引脚，所以也许有点极端，但也可以在各种封装中提供，可提供6x6mm 121csbga（或5x5mm 121ucbga）。7x7mm的84引脚QFN为合理尺寸提供更简单的PCB选项。1024宏的MicroSemi Igloo Nano选项在CS81时从5×5mm开始，因此如果空间紧密，ICE40提供了更多选择。只有当您使用IGLOO获得较小的软件包时，只有当您达到256宏，虽然除了4x4mm时的UC81以外的情况下，虽然除了4x4mm时，下引脚数为QFN并实际上大于CS81。
成本
Xilinx的部件很贵，XC2C512的起价为44.10美元!
Microsemi AGLN125(1024个宏细胞)起价约10.60美元
莱迪思ICE40 LP1K为3.90至5.40美元，具体取决于包装（因此PINIMOUNT），因此价格看起来非常竞争。
概括
与Microsemi IGLOO相比，iCE40在静态功耗方面似乎略显逊色，但在引脚数、尺寸和成本方面取得了优势。动态功耗似乎也类似，但需要一个完整的IGLOO和iCE40的设计来确定。Xilinx可能只适用于现有的设计，因为它似乎没有什么独特的东西可以提供，而且又贵又大。Altera和Xilinx似乎真的在追求更大、更好、更快的设备，而不是市场上的小、低功耗部分。对于低功耗市场来说，iCE40是一个受欢迎的新产品，如果他们能将静态功耗降低一点，将是一个明显的赢家。
帖子选择低功耗fpga - Lattice iCE40比较如何?首先出现了FPGA的技巧．
了下:FPGA的技巧
