Appendix g – fpga performance enhancements – Pico Communications E-14 User Manual

Page 34

Advertising
background image

E‐14 Hardware Reference Manual 

www.picocomputing.com

Pico Computing, Inc.

 
 

 

 

34

 

Appendix G – FPGA Performance Enhancements

 

 

Overview: 
Like most silicon devices, the FPGA on the Pico can be overclocked if proper cooling techniques are 
employed. Care must be taken to avoid thermal runaway.  
 
Thermal Runaway: 
As the die temperature of the FPGA increases, it draws more current. This extra current gets turned 
into heat. If thermal equilibrium is not reached with proper cooling, the FPGA will overheat or 
overstress the power supplies. In all lab tests, the FPGA core power supply shut down before the FPGA 
could be damaged by an over temperature condition (although this behavior is not guaranteed). The 
maximum FPGA core temperature is 150°C. Note that chips surrounding the FPGA will be damaged by 
temperatures above 85°C.  
 
Heat Sink Placement:  
The heat sink of the FPGA is internally connected via thermal grease to the case of the CardBus card on 
the top side (serial number side). Placing a large heat sink on the outside of the case can allow higher 
performance. 
 
Power Requirements: 
Care must be taken to keep current consumption under the 1A maximum specified by the 3.3V 
CardBus standard. If an external power supply is available the board can be supplied 5.0V for maximum 
power, however, the digital interfaces will still communicate at the LVTTL 3.3V standard. 
 
Speed Ratings: 
Pico Computing uses all industrial temperature range parts where available. When a ‐10 industrial 
temperature speed grade FPGA is created, a ‐11 commercial speed grade part is tested to ‐10 
performance ratings at the industrial temperature range. Pico computing does not guarantee that ‐10 
industrial parts can be operated at ‐11 speeds when kept below 85°C.   

Advertising