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Forum: FPGA, VHDL & Co. Spartan III übertakten


Autor: Julian (Gast)
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Hallo zusammen

Hat schonmal jemand Erfahrung gesammelt mit dem betreiben eines Spartan 
III über 50 Mhz (Kühlung,Quarze, usw)?

Wir sind im Moment leider an einem Punkt abgekommen wo die 
Rechenleistung nicht mehr ganz ausreicht obwohl wir schon versucht haben 
allerhand Rechenoperationen in die "Hardware" auszulagern.

Dennoch würde mich interessieren wie man es am besten anstellt mit dem 
übertakten. Quarze über 60 Mhz z.b. kann ich gar nicht finden bei 
Farnell oder Reichelt.
Ob man dem kleinen dann einen passiv oder aktivkühler spendieren sollte 
würde mich auch interessieren.

gruss

Julian

Autor: Kest (Gast)
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Benutzt einfach die interne DCM und ihr braucht keine Quarze. Aus 50 MHz 
könnt ihr dann 200 MHz machen, wenn ihr wollt


Kest

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Julian (Gast)

>Hat schonmal jemand Erfahrung gesammelt mit dem betreiben eines Spartan
>III über 50 Mhz (Kühlung,Quarze, usw)?

???
Da kommt der Spartan 3 (nicht mit römischen Zahlen) erst richtig in 
Schwung. Hab schon mit 250 MHz gearbeitet.

>Dennoch würde mich interessieren wie man es am besten anstellt mit dem
>übertakten.

Übertakten ist schlecht. Man sollte sich schon an die Frequenzen halten, 
die nach der kompletten Synthese und Place and Route angegeben werden.

> Quarze über 60 Mhz z.b. kann ich gar nicht finden bei
>Farnell oder Reichelt.

Ein Quarz nützt hier sowieso nichts . Ihr braucht einen Quarzoszillator. 
Und die gibt es bis 100 MHz, mit differentiellem Ausgang auch bis einige 
huntert MHz.

>Ob man dem kleinen dann einen passiv oder aktivkühler spendieren sollte
>würde mich auch interessieren.

Quark. So ein FPGA verheizt wesentlich weniger Leistung als ein Pentium.

MfG
Falk

Autor: Tom Nachdenk (tom-nachdenk)
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Aber im Zweifel mehr als ein kleiner Lötkolben. Ich hab schon in einem 
Router (zugegebenermassen etwas ältere) FPGA mit Kühltürmchen gesehen. 
Ob die allerdings notwendig waren oder nur Power suggerieren sollten, 
kein Ahnung ;)

Autor: T.M. (Gast)
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Kann schon notwenig sein, wenn meinetwegen die Bauform des Gerätes, wo 
der Chip draufsitzt, keine vernünftige Ableitung der Wärme zulässt und 
der FPGA im Grenzbereich (Auslastung und Frequenz) betrieben wird. Aber 
normalerweise ist das unkritisch.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Dass man einen Kühlkörper braucht kann schon passieren:
http://sump.org/projects/password/

Autor: Kaltmacher (Gast)
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Siehe mal  www.kaltmacher.de - da gibt es PCs mit Kompressorkühlung. die 
können den Chip auf -10 Grad kühlen. Das reicht für Pmax! Dann geht es 
nur noch um die fmax. Selbstredent Muss man für die zielfreuqenz 
synthesieren und bauen. Es gibt unterhalb der Betriebstemperatur von 
rund 20 Grad keine zusätzlichen Timingreserven über die SPEC hinaus. Die 
gibt es nur "geschenkt" wenn man "von oben", als einem heissen Chip 
kommt, denn die Reserven, von der die Synthese ausgeht, sind auf 80/100 
Grad intern spezifiziert. Das sind dann maximal 50/60 Grad aussen, ohne 
Kühlkörper.

Erfahrungsgemäss bingt es etwa 10-20% timing-Anspruch, wenn man 20 Grad 
höher geht. Umgekehrt kann man also davon asugehen, daß ein Chip, der 
auf 80 MHz noch sauber taktet, auch bei 90 MHz noch perfekt läuft, wenn 
man ihn kühl genug hält.

Autor: Breti (Gast)
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@Julian:
Was sagt denn die Synthese bezüglich der maximal möglichen Frequenz 
Eures Designs? Wenn die sagt, dass mehr als 50Mhz drin sind, dann kannst 
du die Frequenz, wie schon erwähnt, über eine der DCMs ändern.

Das funktioniert ungefähr so:
Die DCM bekommt das 50Mhz Signal vom Quarzoszillator und kann jetzt die 
Frequenz intern Multiplizieren und Teilen. Bei einem Multiplikator von 3 
und einem Divisor von 2 kommst du so z.B. auf 75Mhz. Multiplikator und 
Divisor kann man jeweils zwischen 1 und 32 wählen, wobei du allerdings 
beachten solltest, dass die resultierende Frequenz jeweils die von der 
Synthese angegebene Frequenz nicht überschreitet, da sonst nicht 
garantiert ist, dass das Design korrekt funktioniert.

Welchen Softcore Prozessor benutzt ihr denn? Ein Microblaze kommt in 
einem Spartan 3 z.B. auf ca. 75-90Mhz (je nach Konfiguration und 
Speedgrade des Spartan).

Gruß,
Thomas

PS: Ich habe es noch nicht erlebt, dass man einen Spartan 3 kühlen muss 
(will aber nicht ausschließen, dass es in einigen extrem Anwendungen mal 
nötig sein kann).

Autor: FPGAküchle (Gast)
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übertakten ist der falsche begriff!. Kühlkörper brauchst du wenn der 
FPGA zuviel leistung verbraucht, das hängt vom design und der 
taktfrequenz ab.
Falls dein design lt. Place&Route nur 50 MHz verträgt, dann ist das so. 
Du kannst mit leichten Erhöhen der Corespannung vielleicht ein paar 
Picesecs gewinnen. Aber hast nie die garantie, das nicht irgendwann 
"falsch gerechnet" wird. Du könntest den FPGA mit einem typgleichen 
schnelleren (Speedgrade) ersetzen, das bringt ca. 10 %

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