FPGA开发板功耗的对比测试分析

今天小编将做一个开发板的功耗对比，分别购入的是ALTERA Cyclone V Core Board 5CEFA7F23核心板与易灵思钛金系列 Ti60F225ES开发板，这两颗FPGA的资源是接近的，我们利用双通道热电测试仪来进行温升测试，通过温升表现来进行对比，了解两颗FPGA的功耗。

图一 搭建好的测试环境

如图一，两块板子都还没有进行通电的时候，温度显示的是环境温度23.7°。通道一显示的是5CEFA7F23开发板的温度，通道二显示的是Ti60F225ES开发板的温度。

接下来我们对两块板子烧写跑马灯程序，并且通上电。

图二 通电测试跑马灯程序

接下来我们下载两块开发板的测试程序，先在5CEFA7F23的下载器内添加比特流文件，输入翻转率50%比特流文件并且加载。

图三 5CEFA7F23的测试程序界面

然后在Ti60F225ES的测试工程内使用debugger的VIO功能来启动测试，先导入debugger的json文件，然后在debugger界面刷新usb目标设备并选择T60开发板，然后添加比特流文件，同样选择50%翻转率的比特流，点击下载FPGA。

进入用户模式以后，将debugger和FPGA连接起来。Channal_en1~4是四个测试通道的使能开关，freq1~4是四个通道的工作频率设置（默认0为400兆，1为200兆，2为100兆），chenckflag是四个通道的校验状态（正确为1错误为0），err_num是四个通道的错误个数。

我们将Ti60F225ES全部测试通道的工作频率都设置成200兆，然后把通道全部打开并且清除错误信号。

图四 Ti60F225ES的测试程序界面

然后我们手动按一下5CEFA7F23的SW1按键开关，启动测试程序。

这时候温度测试仪的显示的两个温度在迅速上升，并且会一直上升到最热点，直到达到一个热平衡。

图五 开始测试时的温度显示

图六 两个小时后的温度显示

两个小时之后温度显示效果如图六，我们可以看到通道一5CEFA723开发板的通道已经达到了85.8°，通道二Ti60F225ES开发板达到了52.9°。根据我们一开始的环境温度23.7°来进行计算，5CEFA723开发板的温升是62.1°，Ti60F225ES开发板的温升是29.2°。

这还是在200兆主频下搭载了更多器件的同时，将所有的资源耗尽的情况下，所计测试出来的结果。易灵思Ti60F225ES开发板的功耗是ALTERA 5CEFA7F23开发板的一半。如果搭载的器件数量相同，Ti60F225ES的功耗甚至会更低一些。

审核编辑：黄飞