전력 분석 및 최적화 FAQ

인텔 Quartus Prime 소프트웨어용 인텔 PowerPlay 전력 분석 및 최적화 도구에 대한 자주 묻는 질문(FAQ).

FAQ

자주 묻는 질문

인텔® Stratix® 10, Intel Agilex® 7 FPGAs 및 새로운 제품군의 경우, 인텔 전력 분석 기술은 전력 및 열 계산기(PTC) 도구 및 전력 분석기 도구를 인텔® Quartus® Prime 소프트웨어에 제공합니다. FPGA 소프트웨어 다운로드 센터에서 최신 버전의 인텔 Quartus Prime Pro 소프트웨어를 선택하고 추가 소프트웨어 탭으로 이동하여 PTC 도구를 다운로드할 수 있습니다.

인텔® Arria® 10 및 이전 부품의 경우 인텔의 전력 분석 기술은 인텔® Quartus® Prime 소프트웨어의 Excel 기반 EPE(Early Power Estimator) 및 전력 분석기 도구를 제공합니다. 인텔 웹 사이트에서 특정 장치 제품군에 대한 EPE를 다운로드할 수 있습니다.

전력 분석기는 인텔 Quartus Prime 소프트웨어에 내장되어 있습니다.

이러한 전력 분석 도구를 사용하면 초기 설계 개념에서 설계 구현에 이르기까지 전력 소비를 예측할 수 있습니다.

인텔® Stratix® 10, Intel Agilex® 7 FPGAs 및 최신 제품군의 경우 PTC를 사용하여 설계를 작성하기 전이나 설계 프로세스 중에 설계의 전력 사용량을 추정할 수 있습니다. 설계에 대한 예비 열 분석을 수행하고 전력 관리를 계획할 수 있습니다.

인텔® Arria® 10 이하 제품군의 경우 EPE를 사용하여 설계를 생성하기 전이나 설계 프로세스 중에 설계의 전력 사용량을 추정할 수 있습니다. 설계에 대한 예비 열 분석을 수행하고 전력 관리를 계획할 수 있습니다.

전력 분석기 도구를 사용하면 설계가 완료된 후 전력을 정확하게 예측하여 열 및 공급 예산을 위반하지 않도록 할 수 있습니다.

전력 분석기는 신호 활동을 지정하기 위한 유연한 프레임워크를 제공합니다. 이는 전력 분석 중에 대표 신호 활동 데이터를 사용하는 것의 중요성을 반영합니다. 다음 소스를 사용하여 신호 활동에 대한 정보를 제공합니다.

  • 시뮬레이션 결과
  • 사용자가 입력한 노드, 엔터티 및 클럭 할당
  • 사용자가 입력한 기본 토글 속도 할당
  • 벡터리스 추정

또한 전력 분석기를 사용하면 신호 활동 데이터 소스를 신호별로 혼합 및 일치시킬 수 있습니다.

전력 추정의 정확도는 설계 단계에 따라 다릅니다. 부분적으로 완료된 설계 또는 개념 단계의 경우 PTC 또는 EPE(해당되는 경우)를 사용하여 초기 예상 전력을 얻습니다. 완료된 설계의 경우 전력 분석기에서 생성된 시뮬레이션 기반 전력 추정을 통해 초기 전력 추정치에 비해 정확한 전력 추정치를 제공합니다.

인텔® Stratix® 10, Agilex 이상의 경우 전력 모델의 정확도는 인텔 Quartus Prime 전력 분석기의 전력 레일 단위로 결정됩니다.

대부분의 인텔® Stratix® 10 설계에서 인텔 Quartus Prime 전력 분석기는 최종 전력 모델을 가정할 때 다음과 같은 정확도를 갖습니다. 정확한 입력 및 토글 속도를 가정할 때 더 높은 전력을 사용하는 대부분의 전력 레일에 대해 실리콘의 10% 이내입니다.

대부분의 인텔 Agilex 설계에서 인텔 Quartus Prime 전력 분석기는 최종 전력 모델을 가정할 때 다음과 같은 정확도를 갖습니다. 정확한 입력 및 토글 속도를 가정할 때 모든 전력 레일에 대해 실리콘의 10% 이내.

인텔® Arria® 10 이하의 경우 제공된 입력 벡터가 일반적인 설계 작업을 나타내는 경우 전력 분석기 도구는 실제 장치 전력 소비의 ±20% 이내로 정확합니다. 초기 전력 추정기 결과의 정확도는 일반적으로 완벽한 토글 속도 입력을 가정할 때 전력 분석기 추정치의 ±20% 이내입니다.

예. 시뮬레이션 기반 전력 분석기는 라우팅, 배치 및 시뮬레이션 결과와 같은 설계 세부 정보를 사용하여 정확도를 개선하기 때문에 더 정확합니다.

신호 활동 및 정적 확률 정보는 EDA 시뮬레이터에 의해 생성된 값 변경 덤프 파일 (.vcd) 에서 파생될 수 있습니다.

2.3.2.1장을 참조하십시오. .vcd 파일 생성 방법에 대한 자세한 내용은 인텔® Quartus® Prime Pro Edition 사용 설명서: 전력 분석 및 최적화의 전력 분석에서 시뮬레이션 신호 활동 데이터 사용.

인텔 Quartus Prime 소프트웨어는 장치 전력 소비를 완전히 최적화하기 위한 전력 기반 컴파일 기능을 제공합니다. 전력 구동 컴파일은 전력 구동 합성 및 전력 구동 플레이스 앤 라우트를 사용하여 설계의 총 전력 소비를 줄이는 데 초점을 맞춥니다.

다양한 전력 최적화 기술에 대한 자세한 내용은 인텔® Quartus® Prime Pro Edition 사용 설명서: 전력 분석 및 최적화를 참조하십시오.

프로그래밍 가능한 전력 기술을 통해 설계 요구 사항에 따라 고속 또는 저전력을 위해 Stratix® III 및 Stratix® IV FPGAs의 코어 로직을 프로그래밍할 수 있습니다. 프로그래밍 가능한 전력 기술을 통해 Stratix III 및 Stratix IV FPGAs는 가장 낮은 전력과 최고의 성능을 제공할 수 있습니다.

예를 들어, Stratix IV FPGAs의 코어에 NMOS 트랜지스터를 설정하려면 다음을 수행합니다.

  • 저전력 모드인 인텔 Quartus Prime 소프트웨어는 백 바이어스 전압을 낮추어(더 음수로 만듦) 트랜지스터를 켜기 어렵게 만듭니다. 이는 누설 전류를 줄이고 전력을 절약합니다.
  • 고성능 모드인 인텔 Quartus Prime 소프트웨어는 백 바이어스 전압을 높여(덜 음(-)으로 만듦) 몇 가지 타이밍이 중요한 경로에서 트랜지스터를 더 쉽게 켤 수 있도록 함으로써 설계 시 지정된 타이밍 제약을 충족하고 최대 성능을 제공할 수 있습니다.

인텔 Quartus Prime 소프트웨어는 설계에 지정된 타이밍 제약 조건에 따라 고속 모드에서 작동하는 로직과 저전력 모드에서 작동하는 로직을 자동으로 제어합니다.

프로그래밍 가능한 전력 기술에 대한 자세한 내용은 40nm 전력 관리 및 이점 백서를 참조하십시오.

Early Power Estimator User Guide의 "Report Worksheet" 섹션을 참조하십시오

각 장치 밀도 및 패키지 조합에 대한 전원 공급 장치 추정치는 PTC/EPE의 "보고서" 탭에 있습니다. "최대" 전력 특성을 사용하여 최악의 정적 또는 대기 전력 사양을 확인합니다.

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