インテル® FPGA Power and Thermal Calculator ユーザーガイド

ID 683445
日付 3/31/2023
Public

このドキュメントの新しいバージョンが利用できます。お客様は次のことを行ってください。 こちらをクリック 最新バージョンに移行する。

ドキュメント目次

2.2. FPGA デザイン作成中の消費電力の見積もり

FPGA のデザインが部分的に完成している場合は、 インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアで生成される .qptc ファイル (<revision name>.qptc) を インテル® FPGA Power and Thermal Calculator にインポートすることができます。.qptc ファイルから インテル® FPGA PTC に情報をインポートすると、 インテル® FPGA PTC のデータを編集して最終デザインにおけるデバイスリソースの見積もりを反映させることができます。

インテル® Quartus® Prime の Power Analyzer (QPA) を実行すると、.qptc ファイルが作成されます ( インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアの Processing > Start > Start Power Analyzer)。

デフォルトでは、このファイルにはプロジェクトのリビジョン名と一致する名前が付けられます。.qptc ファイルにカスタム名を指定する場合は、 インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアを介して行う (Assignments > Settings > Power Analyzer Settings > Power and Thermal Calculator export file name)、もしくは次の割り当てを .qsf ファイルで使用します。
set_global_assignment -name POWER_AND_THERMAL_CALCULATOR_EXPORT_FILE <filename>

インテル® FPGA PTC を インテル® Quartus® Prime プロジェクトで開く際 (Tools メニューから、もしくは quartus_ptc コマンドラインでプロジェクトを指定している場合) に、PTC はこの .qptc ファイルを検索して開こうとします。.qptc ファイルが見つからない場合は、エラーメッセージが表示されます。エラーメッセージを閉じた後に、 インテル® FPGA PTC を使用してデザインの情報を手動で入力します。

表 3.  FPGA のデザインが部分的に完成している際の消費電力見積もりにおける利点と制約
利点 制約
  • FPGA のデザインサイクルの早い段階において消費電力の見積もりを行うことができます。
  • デザインのリソースとパラメーターを調整し、それらを変更することによる総消費電力への影響を確認することができます。
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアのコンパイル結果に基づき インテル® FPGA PTC を自動的に入力する柔軟性が提供されます。
  • 精度は、入力内容およびデバイスリソースの見積もりに依存します。この情報が (設計の途中または完了後に) 変化すると 、消費電力の見積もり結果の精度は低下する可能性があります。
  • 完全なデザインの詳細にアクセスすることができる Power Analyzer とは異なり、 インテル® FPGA PTC では、実際のデザインの実装ではなく、平均値を使用します。例えば、 インテル® FPGA PTC では、ALM コンフィグレーションの平均値を使用しますが、Power Analyzer では、各 ALM の正確なコンフィグレーションを使用します。

ファイルのインポート

.qptc ファイルをインポートすることは、時間と労力の削減につながります。インポートしない場合は、 インテル® FPGA PTC に情報をすべて手動で入力することになります。ファイルをインポート後に、任意の値を手動で変更することも可能です。.qptc ファイルは、 Intel Agilex® 7 または インテル® Stratix® 10 ベースのデザインに作成することができます。これには、 インテル® Quartus® Prime Power Analyzer を実行します ( インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアの Processing > Start > Start Power Analyzer メニュー)。

インテル® FPGA Power and Thermal Calculator へのデータのインポート

情報を変更する前に、.qptc ファイルを インテル® FPGA PTC にインポートする必要があります。また、ファイルのインポート後は、情報をすべて確認する必要があります。 インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアからファイルをインポートすると、デザイン、および インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアで指定されているデザインの設定に基づき、すべての入力値が入力されます。また、 インテル® FPGA PTC の以前のバージョンからエクスポートされた値をインポートすることも可能です。

インテル® FPGA PTC にデータをインポートするには、次の手順に従います。

  1. File メニューで Open をクリックし、既存の インテル® FPGA .qptc ファイルを検索します。このファイルは、現在もしくは以前のバージョンの インテル® FPGA PTC または インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアで生成されたものです。Open をクリックします。
  2. ファイルが インテル® FPGA PTC にインポートされると、カーソルがビジーから通常に変化します。インポート中に問題が発生した場合は、 インテル® FPGA PTC は PTC Import Warnings ダイアログボックスを表示します。予期しない警告をそれぞれ分析し、原因を把握してください。インポートの完了後に、 インテル® FPGA PTC の対応するフィールドを手動で変更します。

インテル® Stratix® 10 デバイスの .qptc データを Intel Agilex® 7 デバイスに向けた インテル® FPGA Power and Thermal Calculator にインポートする場合

インテル® Stratix® 10 デバイスをターゲットにしているデザインに対して インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアからエクスポートされたデータファイルを、 Intel Agilex® 7 バージョンの インテル® FPGA Power and Thermal Calculator にインポートして使用する場合は、次の手順に従います。

  1. インテル® Stratix® 10 バージョンの Power and Thermal Calculator で、 インテル® Stratix® 10 デバイスをターゲットにしているデザインに基づき インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアで生成された既存の .qptc ファイルを開きます。
  2. ファイルを .ptc ファイルとして保存し、 インテル® Stratix® 10 の Power and Thermal Calculator を終了します。
  3. Power and Thermal Calculator を起動し、Open an existing PTC design file を選択します。ステップ 2 で作成した .ptc ファイルに移動し、Override family in design file をクリックします。
    図 2. 選択デバイスのオーバーライド
  4. 適切な Intel Agilex® 7 デバイスを選択し、リソースやその他の設定を変更することで、 Intel Agilex® 7 デバイスをターゲットとする希望のデザインを反映します。

以前のバージョンの Early Power Estimator ファイルを インテル® FPGA Power and Thermal Calculator にインポートする場合 ( インテル® Stratix® 10 デバイスのみ)

インテル® Stratix® 10 デバイスをターゲットにしているデザインに向けて インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアのバージョン 19.4 もしくは Early Power Estimator スプレッドシートのバージョン 19.4 からエクスポートされた .csv ファイルを、 インテル® Stratix® 10 バージョンの Power and Thermal Calculator バージョン 20.3 以降にインポートして使用する場合は、次の手順に従います。

  1. インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアまたは Early Power Estimator スプレッドシートのバージョン 19.4 からエクスポートされた Early Power Estimator の .csv ファイルを、 インテル® Stratix® 10 バージョンの Power and Thermal Calculator で開きます。
  2. ファイルを .ptc ファイルとして保存し、 インテル® Stratix® 10 の Power and Thermal Calculator を終了します。

インポートされた .ptc または .qptc ファイルを インテル® FPGA Power and Thermal Calculator で既存のデザインに追加する場合

PTC でデザインを開き、File > Import Design コマンドを使用して外部の .ptc または .qptc ファイルをインポートし、インポートされた内容を現在のファイルに追加することができます。

File > Open コマンドとは異なり、File > Import Design は既存の内容をオーバーライドしません。インポートされた行は、関連するテーブルに新しい行として追加されます。

複数の行を含めることができないテーブルは、インポートされたプロファイルで指定されている場合でも効果はありません。インポートされたプロファイル内の単一値の行が、Import Design 操作前の PTC の値と異なる場合、PTC は警告メッセージを表示します。

注:

インポートプロセスに関するいくつかの一般的なガイドライン

  • Intel Agilex® 7 または インテル® Stratix® 10 のデザインに作成された .qptc ファイルは、同じデバイスファミリーで使用する目的で、 インテル® FPGA PTCにいつでもインポートすることができます。
  • インテル® Stratix® 10 のデザインに作成された .ptc ファイルは、 Intel Agilex® 7 デバイスをターゲットにしている同様のデザインで使用する目的で、 インテル® FPGA PTC にインポートすることができます。
  • Intel Agilex® 7 のデザインに作成された .qptc ファイルは、 インテル® Stratix® 10 のデザインで使用する目的で インテル® FPGA PTC にインポートすることはできません。
  • 元の インテル® Stratix® 10 デザインの電力を消費するリソースの一部 (トランシーバーなど) は、インポートプロセスを介して引き継がれない場合があります。