凌力尔特FPGA电源管理解决方案.doc

《凌力尔特FPGA电源管理解决方案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、凌力尔特FPGA电源管理解决方案　　FPGA开发套件容许系统开发人员不需要设计一个完整的系统就能评估FPGA。图1和图2示出了Altera的新型20nmArria10FPGA和Arria10SoC（片内系统）开发板。这些开发板由Altera进行了测试和验证，并举例说明了布局、信号完整性和电源管理方面的最佳设计方法。　　图1：Arria10GXFPGA开发套件板　　图2：Arria10SoC开发套件板　　　　针对内核、系统和I/O的电源管理　　谨慎地选择高端FPGA（包括Arria10）的电源管理解决方案应谨慎地选择。经过审慎考虑的电源管理设计可缩减PCB尺寸、重量和复杂性，

2、并可降低功耗和冷却成本。而且，它对于实现最优系统性能是必不可少的。例如，从12VDC/DC稳压器提供0.95V/105A以给图1的Arria10GXFPGA内核供电，这有几个特点以配合SoC的节能方案：　　Arria10的SmartVID采用DC/DC稳压器的集成型6位并行VID接口，以控制DC/DC稳压器以及降低静态和动态状态期间的FPGA功耗。　　DC/DC稳压器的非常低值DCR电流检测通过尽量减少电感器中的功率损失来改善效率。温度补偿可在较高的电感器温度下保持准确度或DCR值。　　表1概要给出了图1所示Arria10开发套件的电源轨和功能。该表罗列了针对每种功能的凌力

3、尔特器件型号和描述。　　表1：用于图1所示Arria10GXFPGA开发套件的电源管理物料清单　　　　　　利用LTpowerPlanner设计工具进行电源树的定制　　如果您的电源要求与开发套件中举例说明的设计不同，将怎样呢？对于此类场合，可使用基于PC的LTpowerPlanner®设计工具以实现系统电源树的个性化和优化。从开发套件中给出的建议着手，然后容易地重组电源模块（powerblock）、更改功率额定值、计算效率和功率损耗、进行每个电源模块的仿真、选择DC/DC稳压器的型号、并认证一款定制的解决方案。LTpowerPlanner可针对Arria10开发套件的FPGA

4、和系统要求产生电源树（图3），并可在涵盖面更广的LTpowerCAD®设计工具内提供。　　图3：用于Arria10GXFPGA开发板（图1）的电源树。采用LTpowerPlanner进行设计，一款分析性和简单的首步设计工具以用于映射系统的电源要求。　　LTpowerCAD使用户能够：　　选择特定的凌力尔特DC/DC稳压器以与某种给定的电源规格相匹配　　选择合适的功率组件（例如：电感器、电阻器和电容器）　　优化效率和功率损耗　　优化稳压器环路稳定性、输出阻抗和负载瞬态响应　　把设计导出至LTspice®以进行时域仿真