[发明专利]一种低功耗的FPGA电路

说明书

一种低功耗的FPGA电路，涉及FPGA工作电路领域。包括监测模块、稳压芯片及FPGA芯片，所述监测模块获取所述FPGA芯片的工作电压范围值、当前工作温度和当前工作电压，所述稳压芯片根据所述监测模块获取的信息调节其电压输出范围；由于FPGA的特性，高速处理数据时功耗会变的非常大，温度也相应的升高，影响FPGA工作的稳定性，对产品性能和甚至整个系统产生不良影响；本发明的低功耗设计方法主要是针对Intel系列FPGA提出的，本发明提出从电压控制方向来降低功耗，不同于以往的增加散热片或者风扇的方式，从FPGA本身特性来解决温度高、功耗大问题；只需简单的外围电路配合，有效的降低FPGA功耗，实现成本较低，提高产品稳定性。

技术领域

本发明涉及FPGA外围电路领域，更具体地，涉及一种低功耗的FPGA电路。

背景技术

FPGA的灵活性和高速并行处理能力在大数据时代越来越重要；尤其是在AV音视频行业，随着分辨率的不断提高，大量的音视频数据需要实时处理，而FPGA的高速处理能力能够在AV行业发挥不可替代的作用，因此FPGA广泛应用在AV音视频行业。

由于FPGA的特性，高速处理数据时功耗会变的非常大，温度也相应的升高，影响FPGA工作的稳定性，对产品性能和甚至整个系统产生不良影响。

本发明的低功耗设计方法主要是针对Intel系列FPGA提出的，本发明提出从电压控制方向来降低功耗，不同于以往的增加散热片或者风扇的方式。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的不足，提供一种低功耗的FPGA电路，简单的外围电路和芯片与FPGA配合达到降低FPGA功耗。

本发明采取的技术方案是，

一种低功耗的FPGA电路，其包括监测模块、稳压芯片及FPGA芯片，所述监测模块获取所述FPGA芯片的工作电压范围值、当前工作温度和当前工作电压，所述稳压芯片根据所述监测模块获取的信息调节其电压输出范围。

由于高速处理数据时FPGA的功耗会变的非常大，温度也相应的升高，影响FPGA工作的稳定性，对产品性能和甚至整个系统产生不良影响；本发明的低功耗设计方法主要是针对Intel系列FPGA提出的，本发明提出从电压控制方向来降低功耗，不同于以往的增加散热片或者风扇的方式，从FPGA本身特性来解决温度高、功耗大问题。只需简单的外围电路配合，有效的降低FPGA功耗，实现成本较低，提高产品稳定性。

优选的，所述监测模块包括电压读取模块，用于读取所述FPGA芯片内部的工作电压范围值；温度检测模块，检测FPGA的当前工作温度；电压检测模块，检测FPGA的当前工作电压。优选的，所述稳压芯片根据所述监测模块获取的信息对其进行判断及计算处理输出控制参数，根据所述稳压芯片的时序要求将所述控制参数写入稳压芯片，配置和控制稳压芯片的电压输出，所述稳压芯片阶段性降低其电压输出范围。

优选的，所述稳压芯片根据所述监测模块获取的信息对其进行判断及计算处理输出控制参数，根据所述稳压芯片的时序要求将所述控制参数写入稳压芯片，配置和控制稳压芯片的电压输出，所述稳压芯片阶段性降低其电压输出范围。

优选的，所述电压读取模块获取所述FPGA的电压范围为FPGA芯片内部设定的电压范围：VL至VH，所述VL表示可以调节的最低电压，所述VH表示可以调节的最高电压。

优选的，当所述温度检测模块检测到温度超过40℃时，启动所述稳压芯片调节其输出范围，当所述温度检测模块检测到温度小于或者等于40℃时，维持所述稳压芯片的工作状态。

优选的，当所述温度检测模块检测到温度超过85度时，所述稳压芯片控制输出电压为VL。

优选的，所述稳压芯片通过限制电压输出范围中的最高值Vm调节电压输出范围。