一、常用術語

? 器件靜態功耗Device Static Power: 器件靜態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。通常是通過一個白片位流下載進器件中來測量靜態功耗。靜態功耗是一個和工藝，電壓，溫度相關的函數，代表了器件的穩定狀態，固有的泄露。

?設計功耗 Design Power: 設計功耗由輸入數據模式以及設計內部的翻轉產生，是一種動態功耗，功耗是瞬時的并且在每一個時鐘周期中都會變化，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，時鐘管理器以及其他需要功耗電路的靜態電流，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部的功耗，等同于器件的靜態功耗加上設計功耗，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，不會提高器件的節點溫度。

注意：負的片外功耗表示電源是來源于外部，用于器件內部的功耗

? 片上功耗Power-On Current: 當電源第一次為設備供電時，有瞬時電流發生。該電流會因供電電壓不同存在差異，取決于器件結構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。由于器件體系結構增強也會引導恰當的供電順序，該電流產生的功耗通常低于正常工作的電流。

?環境溫度 Ambient Temperature (°C): 環境溫度是器件在正常運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境中（器件達到結點溫度）的系數。包含了所有的因素，硅片從各個方向到周圍空氣，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產生熱量消散到環境中。

器件特點Device Characterization

? 先進期Advance: 先進器件設計有基于仿真結果或以前長期產品測試結果的數據，在一年的產品周期內數據都是可靠的。設計的功耗模型數據是相對穩定以及靠譜的，盡管有一些過度報告發生。先進數據的準確性是比預備期數據和生產數據低。

?預備期 Preliminary: 預備期器件設計是基于早期生產硅時期的。幾乎在器件fabric中的大多數模塊特征已確定，相比于先進期數據，這一時期的功耗報告準確性是有改善的。

? 生產期Production:在一個特殊器件系列中，如果足夠的生產硅能夠準確描述大量生產后的功耗關系，那么生產期器件設計會被發布。任何功耗評估的準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

? 先進期Advance: +/-25%

? 預備期Preliminary: +/-20%

? 生產期Production: +/-10%

信號速率Signal Rate：信號速率是信號每秒狀態改變（高電平到低電平或低電平到高電平）的次數，xilinx使用單位Mtr/s（百萬次/秒），例如，信號每4個時鐘周期翻轉一次，一個時鐘周期為100MHz(10ns)，那么信號速率為1/(4*10ns)=25Mtr/s.

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

靜態概率Static Probability：靜態概率定義了電平的有效范圍為0-1時，組件被高電平（1‘b1）驅動的時長。比如，如果一個信號在一段100ns的時間內，邏輯值為1的時長為40ns，靜態概率為40/100=0.4，如果為1則表示信號一直維持在邏輯值1，沒有翻轉；如果為0則表示信號一直維持為0，沒有過翻轉。

輸出負載Output Load (pF)：由輸出I/O端口驅動的其他外部電容

結點溫度Junction temperature (°C)：設定一個器件必須達到的溫度，在Vivado中，用戶可以勾選結溫設置框設置可設置的最大溫度

審核編輯：黃飛