Además, señalarme las utilidades del estimador de potencia no ayuda a resolver mi problema ya que estoy en una etapa tan temprana de desarrollo, que no tengo la información necesaria para que la hoja proporcione información útil.
Si desea una estimación de potencia en el peor de los casos, simplemente introduzca los valores del peor caso.
Todos los bloques de gestión de reloj activos a la frecuencia máxima. Toda la lógica ocupada y la conmutación con 50% de densidad de transición a la frecuencia máxima. Todos los bloques DSP, bloques multiplicadores, bloques SERDES, etc., operan a la frecuencia máxima. Todas las IO se usaron y emitieron con el estándar de lógica de peor caso a la frecuencia máxima con una densidad de transición del 50%.
Ningún número que alguien pueda darte será más útil que el que obtienes de esta manera.
Alternativamente, haga más trabajo en su diseño hasta que pueda obtener una mejor estimación de los requisitos de recursos, luego aliméntelos a la herramienta de estimación.
Lo que quiero saber es el rango entre la potencia mínima absoluta consumida y la potencia máxima absoluta consumida por varios FPGA populares
La potencia mínima consumida no es muy interesante. Ese es el caso en el que el dispositivo no está programado o lo has programado con un solo flip-flop que nunca cambia de estado.
Si realmente necesita un valor (por ejemplo, debido a que su fuente de alimentación tiene una carga mínima para mantener la regulación), use la herramienta de estimación y no especifique ningún recurso. Miré una hoja de cálculo de estimadores de Altera (Intel) y específicamente informan un consumo de energía estático, así que úselo.
En cualquier caso, su dispositivo estará en el estado no programado brevemente cada vez que lo encienda, por lo que su sistema de alimentación tendrá que manejarlo.
Estoy ... interesado en ... cuánta energía puede consumir teóricamente el propio dispositivo antes de que se desintegre en un destello cegador de humo.
Puede resolver esto a partir de los datos térmicos del paquete. Por ejemplo, mirando los datos de varios paquetes disponibles para los FPGA de gama alta de Altera ( here ), el valor mínimo de \ $ \ theta_ {JA} \ $ es aproximadamente 4 C / W (con flujo de aire máximo). Si queremos mantener la temperatura de la unión por debajo de los 100 ° C con una temperatura ambiente de 40 ° C, eso significa que debemos mantener el consumo de energía por debajo de los 15 W.
Pero si está realmente desesperado, podría considerar agregar disipadores de calor externos o incluso enfriar con agua su FPGA.
Editar
La decisión de diseño de usar o no un FPGA se basa en el consumo de energía. Sin experiencia previa con ningún FPGA, necesito algún tipo de escala para determinar si debo investigar más a fondo utilizando un FPGA, o recurrir a una MCU más lenta para el procesamiento.
En este caso, la potencia máxima posible para usar en un FPGA es totalmente irrelevante, y necesita hacer más estudios sobre la cantidad de potencia necesaria para resolver su problema real.
El motivo habitual para elegir un FPGA sobre un MCU no es ahorrar energía (no lo hará); es para lograr un rendimiento requerido (cálculos por segundo) o para mantener el control de la latencia en los cálculos. Un FPGA puede lograr un mayor rendimiento que una MCU para muchos problemas debido a su capacidad para hacer muchos cálculos en paralelo.
Si su MCU puede solucionar su problema, normalmente será la solución de menor consumo y menor costo, y debe elegir la MCU. Cuando encuentre un problema con el que una MCU no pueda mantenerse, recurrirá al FPGA.