Altera的高性价比Arria® II FPGA是所有6.375-Gbps收发器FPGA中功耗最低的。构建在40-nm工艺节点之上，Arria II FPGA进一步提高了一般应用设计的实用性和效率。
Altera结合了创新的体系结构特性和0.9V的40-nm工艺技术，在降低FPGA功耗方面处于领先地位。
与最相近的竞争FPGA相比，Arria II FPGA总功耗不到其一半(参见图1)。
图1. Arria II FPGA和竞争解决方案的对比
硬件和体系结构优化
相对于竞争技术，Arria II FPGA 的 0.9V 内核电压大大降低了功耗。 Arria II FPGA 在体系结构上的优化措施包括多阈值晶体管、可变逻辑门长度晶体管、低k绝缘、三重逻辑门氧化层(TGO)、超薄逻辑门氧化层和应变硅等，进一步降低了功耗。关于这些工艺和电路技术的详细信息，请参考 40-nm功耗管理和优势白皮书(PDF)。
精确的功耗估算和分析
Altera提供业界最精确和最全面的功耗管理设计工具，简化了从设计构思到实施过程中的功耗估算和分析。Altera提供以下功耗估算和分析资源：
整个设计过程中，在设计构思阶段，您可以使用PowerPlay早期功耗估算器(EPE)，在设计实施阶段，使用PowerPlay功耗分析器。PowerPlay EPE是基于表格的分析工具，根据器件和封装选择、工作条件以及器件利用率来显示早期功耗。PowerPlay EPE中的功耗模型与硬件相关，保证了能够对设计功耗进行精确估算。
PowerPlay 功耗分析器是更详细的功耗分析工具，它使用实际的设计布局布线、逻辑配置和仿真波形，非常精确地估算动态功耗。功耗分析器使用正确的设计信息，精度总体上能够达到 ±10％。Quartus II PowerPlay功耗模型与硬件测量结果相关，这些测量结果建立在每一电路5,000多个测试配置基础上。
在整个设计过程中，功耗管理资源中心提供关于功耗、散热管理和电源管理的信息。
Quartus II 软件功耗优化
详细的设计实现可以提高性能，减小面积，降低功耗。以前，通过布局布线设计流程，在寄存器传送级 (RTL) 自动实现性能和面积的均衡。 Altera 在设计流程中集成功耗优化功能方面一直处于领先地位。Quartus II PowerPlay优化工具自动使用Arria II 体系结构来进一步降低功耗，使得动态功耗比Arria GX降低了25%。结合 Arria II 系列在硬件和体系结构上的改进，与90-nm Arria GX FPGA相比，这些措施使功耗降低了 50％以上。
Quartus II 软件有很多自动功耗优化功能，这些功能对用户而言是透明的，它提供详细的FPGA体系结构使用情况，以降低功耗，这包括：
- 变换主功能模块
- 映射用户RAM，降低其功耗。
- 重构逻辑，降低动态功耗。
- 正确地选择逻辑输入，减小频繁触发网络的电容。
- 降低了内核逻辑的面积和连线要求，减小了布线的动态功耗。
- 修改布局，降低时钟功耗。
相关链接
- 40-nm FPGA功耗管理和优势白皮书 (PDF)
- FPGA 功耗管理和建模技术白皮书 (PDF)
- Quartus II PowerPlay 功耗分析和优化技术
- 功耗管理资源中心
- Quartus II 开发软件手册的功耗优化(PDF) 一章
