比较不同类型的可编程逻辑块可以从以下多个维度进行:
逻辑单元数量:查看每个逻辑块中包含的基本逻辑单元,如查找表(LUT)、触发器(FF)的数量。一般来说,LUT数量越多,可实现的逻辑功能就越复杂,能处理更大型的逻辑电路设计。
逻辑功能灵活性:分析逻辑块对不同逻辑函数的实现能力。有些逻辑块可灵活配置为多种逻辑功能,如实现组合逻辑、时序逻辑或两者的混合,而有些可能在功能上相对单一。例如,某些逻辑块可通过配置实现任意的布尔函数,而另一些可能只能实现特定类型的逻辑。
面积占用:比较在实现相同逻辑功能时,不同逻辑块所占用的芯片面积。面积小的逻辑块在相同芯片面积下可集成更多功能,提高芯片资源利用率,降低成本。
资源共享能力:看逻辑块是否支持资源共享。例如,一些逻辑块中的LUT和FF可以根据需要灵活分配和共享,以提高资源的使用效率,而不是固定分配,不可动态调整。
信号传输延迟:测量从输入信号变化到输出信号稳定所需的时间,即传播延迟。延迟越短,逻辑块的运行速度越快,能满足更高频率的系统时钟要求,适用于对速度要求高的应用,如高速数据处理和通信系统。
时钟频率:确定逻辑块能稳定工作的最高时钟频率。较高的时钟频率意味着逻辑块可以在单位时间内处理更多的数据,提高系统的整体性能。
静态功耗:在逻辑块不进行数据处理或处于空闲状态时所消耗的功率。低静态功耗对于电池供电的设备或对功耗要求严格的系统至关重要,可延长设备的电池续航时间。
动态功耗:逻辑块在进行数据处理和信号切换时所消耗的功率。动态功耗与逻辑块的工作频率、信号翻转率等因素有关,通常工作频率越高、信号变化越频繁,动态功耗越大。
配置方式:分析逻辑块的配置是基于静态随机存取存储器(SRAM)、闪存还是其他方式。SRAM 型配置通常具有可重配置性强的优点,但掉电后配置信息会丢失;闪存型则可在掉电后保存配置信息,各有其适用场景。
配置灵活性:看逻辑块在运行过程中是否支持动态重新配置。具有动态可配置性的逻辑块可以根据不同的任务或数据特性,在运行时实时改变其逻辑功能或参数,提高系统的灵活性和适应性。
制造成本:考虑不同逻辑块的生产工艺、材料等因素导致的制造成本差异。对于大规模应用,制造成本直接影响产品的成本和市场竞争力。
设计成本:评估使用不同逻辑块进行设计时所需的开发工具、软件授权费用以及设计人员的学习成本等。一些复杂的逻辑块可能需要更昂贵的开发工具和更专业的设计人员,增加了设计成本。