一、常用術(shù)語

? 器件靜態(tài)功耗Device Static Power: 器件靜態(tài)功耗是指晶體管連接所有電壓軌道的漏電流以及電路正常工作，后期配置的功耗。通常是通過一個(gè)白片位流下載進(jìn)器件中來測(cè)量靜態(tài)功耗。靜態(tài)功耗是一個(gè)和工藝，電壓，溫度相關(guān)的函數(shù)，代表了器件的穩(wěn)定狀態(tài)，固有的泄露。

?設(shè)計(jì)功耗 Design Power: 設(shè)計(jì)功耗由輸入數(shù)據(jù)模式以及設(shè)計(jì)內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生，是一種動(dòng)態(tài)功耗，功耗是瞬時(shí)的并且在每一個(gè)時(shí)鐘周期中都會(huì)變化，功耗值取決于電壓大小，使用的邏輯資源和布線資源，也包括了I/O端口，時(shí)鐘管理器以及其他需要功耗電路的靜態(tài)電流，但不包括芯片外的器件功耗。

?總的片上功耗 Total On-Chip Power: 總的片上功耗是器件內(nèi)部的功耗，等同于器件的靜態(tài)功耗加上設(shè)計(jì)功耗，也稱為熱功耗。

? 片外功耗Off-Chip Power: 片外功耗是電流從電源通過器件，然后從I/O出去在芯片外部組件產(chǎn)生的功耗。器件自身提供的電流通常被外部組件如I/O端口，LED或其他芯片的I/O緩沖器，因此，不會(huì)提高器件的節(jié)點(diǎn)溫度。

注意：負(fù)的片外功耗表示電源是來源于外部，用于器件內(nèi)部的功耗

? 片上功耗Power-On Current: 當(dāng)電源第一次為設(shè)備供電時(shí)，有瞬時(shí)電流發(fā)生。該電流會(huì)因供電電壓不同存在差異，取決于器件結(jié)構(gòu)以及電源值向額定值變化的能力。電流也取決于器件工作的條件，如溫度，不同供電的順序。由于器件體系結(jié)構(gòu)增強(qiáng)也會(huì)引導(dǎo)恰當(dāng)?shù)墓╇婍樞?，該電流產(chǎn)生的功耗通常低于正常工作的電流。

?環(huán)境溫度 Ambient Temperature (°C): 環(huán)境溫度是器件在正常運(yùn)行條件下的周圍的空氣溫度。

?空氣的有效熱阻 Effective Thermal Resistance to Air (ΘJA (°C/W)): 空氣的有效熱阻也稱為Theta-JA或TJA. 是定義功耗從器件硅到環(huán)境中（器件達(dá)到結(jié)點(diǎn)溫度）的系數(shù)。包含了所有的因素，硅片從各個(gè)方向到周圍空氣，加上其他材料間，例如封裝，PCB，以及其他的熱源和空氣流。典型的包含了熱阻抗和相互依賴路徑中會(huì)產(chǎn)生熱量消散到環(huán)境中。

器件特點(diǎn)Device Characterization

? 先進(jìn)期Advance: 先進(jìn)器件設(shè)計(jì)有基于仿真結(jié)果或以前長期產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)，在一年的產(chǎn)品周期內(nèi)數(shù)據(jù)都是可靠的。設(shè)計(jì)的功耗模型數(shù)據(jù)是相對(duì)穩(wěn)定以及靠譜的，盡管有一些過度報(bào)告發(fā)生。先進(jìn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是比預(yù)備期數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)低。

?預(yù)備期 Preliminary: 預(yù)備期器件設(shè)計(jì)是基于早期生產(chǎn)硅時(shí)期的。幾乎在器件fabric中的大多數(shù)模塊特征已確定，相比于先進(jìn)期數(shù)據(jù)，這一時(shí)期的功耗報(bào)告準(zhǔn)確性是有改善的。

? 生產(chǎn)期Production:在一個(gè)特殊器件系列中，如果足夠的生產(chǎn)硅能夠準(zhǔn)確描述大量生產(chǎn)后的功耗關(guān)系，那么生產(chǎn)期器件設(shè)計(jì)會(huì)被發(fā)布。任何功耗評(píng)估的準(zhǔn)確性都是來自于模型的輸入信息，Report power流程基于器件特征使用下面的模型

? 先進(jìn)期Advance: +/-25%

? 預(yù)備期Preliminary: +/-20%

? 生產(chǎn)期Production: +/-10%

信號(hào)速率Signal Rate：信號(hào)速率是信號(hào)每秒狀態(tài)改變（高電平到低電平或低電平到高電平）的次數(shù)，xilinx使用單位Mtr/s（百萬次/秒），例如，信號(hào)每4個(gè)時(shí)鐘周期翻轉(zhuǎn)一次，一個(gè)時(shí)鐘周期為100MHz(10ns)，那么信號(hào)速率為1/(4*10ns)=25Mtr/s.

切換率Toggle Rate：切換率是在給定時(shí)鐘輸入后，同步邏輯單元切換的速率，范圍是0-100%，切換率為100%時(shí)表示每個(gè)時(shí)鐘周期輸出變化一次。例如，如果信號(hào)每四個(gè)時(shí)鐘周期（時(shí)鐘可以是任何頻率）改變一次，切換率為（1/4）*100%=25%。注意，時(shí)鐘線的切換率一直是200%，表示時(shí)鐘線每個(gè)周期翻轉(zhuǎn)2次。另外，理想的同步線每個(gè)時(shí)鐘改變一次，最大的切換率為100%。如果同步線容易有毛刺，用信號(hào)速率來指定切換。如果同步單元和時(shí)鐘不同步，切換率是無法計(jì)算的。

靜態(tài)概率Static Probability：靜態(tài)概率定義了電平的有效范圍為0-1時(shí)，組件被高電平（1‘b1）驅(qū)動(dòng)的時(shí)長。比如，如果一個(gè)信號(hào)在一段100ns的時(shí)間內(nèi)，邏輯值為1的時(shí)長為40ns，靜態(tài)概率為40/100=0.4，如果為1則表示信號(hào)一直維持在邏輯值1，沒有翻轉(zhuǎn)；如果為0則表示信號(hào)一直維持為0，沒有過翻轉(zhuǎn)。

輸出負(fù)載Output Load (pF)：由輸出I/O端口驅(qū)動(dòng)的其他外部電容

結(jié)點(diǎn)溫度Junction temperature (°C)：設(shè)定一個(gè)器件必須達(dá)到的溫度，在Vivado中，用戶可以勾選結(jié)溫設(shè)置框設(shè)置可設(shè)置的最大溫度

審核編輯：黃飛