《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 其他 > 設計:AnDAPT為FPGA供電帶來領先的完全可編程定制化PMIC

設計:AnDAPT為FPGA供電帶來領先的完全可編程定制化PMIC

2022-09-28
來源:AnDAPT
關鍵詞: AnDAPT Zynq PMIC FPGA 電源

  十年前,當我第一次開始為一家 FPGA 公司工作時,我驚訝地發現這些部件需要紛繁復雜的電源軌。我從來沒有遇到過需要五到十個甚至更多電源軌的芯片。即使在過去的 PMOS 時代,芯片也只需要三個電源電壓,而在幸運的最近幾十年里,5 伏的電源電壓就足夠了。不知何故,有人允許 FPGA 設計人員滿足他們的過度電源要求。這種令人不快的特性并不是某個供應商的 FPGA 獨有的。如今,除了最古老和最簡單的 FPGA 之外,幾乎所有的 FPGA 都是這樣的。

  多年來,FPGA 供應商一直與電源管理 IC (PMIC) 芯片制造商合作開發電源子系統參考設計,為他們的 FPGA 提供所有需要的電源軌。您可能已經注意到,FPGA 供應商傾向于選擇與其共享分銷商的 PMIC 供應商,因此如果您更喜歡來自另外一個供應商的 FPGA,并且大多數工程師都支持此FPGA,那么很有可能 由于EDA工具鎖定,您可能找不到基于首選 PMIC 供應商芯片的FPGA 電源子系統參考設計。如果您使用來自多個供應商的 FPGA,您可能無法使用相同的 PMIC 為不同品牌的 FPGA 供電,至少不能使用供應商的參考設計。 您可能需要設計自己的電源子系統或請您最喜歡的 PMIC 供應商為您設計一些東西。

  現在,還有另一種選擇。它來自一家快速發展的可編程模擬半導體公司安普芯源( AnDAPT,這就是公司名稱的大寫方式)。AnDAPT 由 Kapil Shankar 創立,他曾創立并擔任 FPGA 供應商 SiliconBlue 的首席執行官。(Shankar 顯然喜歡大寫怪異的公司名稱。) LatTIce Semiconductor 最終收購了 SiliconBlue,而 Shankar 的新企業 AnDAPT 專注于可編程模擬 IC。

  AnDAPT的目標之一是為市場上主要 FPGA 供應商提供FPGA 電源解決方案。AnDAPT 的自適應多軌電源平臺 (AmP) PMIC 是基于 SRAM 的可編程電源芯片,此架構是為 FPGA提供紛繁復雜電源軌的門票。AmP PMIC 在其可編程模擬結構中包含可編程電源開關和線性穩壓器以及模擬比較器、放大器和功率 FET。它們還在數字結構中包含一些可編程邏輯,其中包括更熟悉的 LUT 和 RAM,用于制定決策和排序。

  如上所述,現代 FPGA 需要多個電源軌。其中一些電源軌必須提供高電流(數十安培),而另一些則需要相對較低的電流。高電流電源軌通常實現為開關電源,以提高效率,而低電流電源軌通常采用線性通路穩壓器,以降低成本和簡單性。因此,在為 FPGA 設計電源子系統時,需要處理多種電壓和電源電流。

  例如,下面是 AMD-Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC 所需的電源圖,這是一種將 FPGA 與基于處理器的 SoC 相結合的 SoC:

04.JPG

  如圖所示,Zynq UltraScale+ MPSoC 需要 10 個獨特的電源軌,顯示為編號為 1 到 10 的時序。顯然,為 Zynq UltraScale+ MPSoC 等設備供電的相關復雜性超出了所需的電壓和電流。電源軌必須在系統上電時以正確的順序和正確的時序初始化,并且在電源關閉時也可能需要正確排序。違反電源軌排序和時序規范可能會損壞這類芯片。這意味著為這些類型的芯片設計電源子系統部分是模擬電路,部分是數字電路。

  公正地說,所有 FPGA 供應商都意識到他們已經將電源設計挑戰置于想要使用 FPGA 的系統開發人員的膝上,并且他們與 PMIC 供應商合作開發了滿足要求的固定電源子系統設計他們的可編程邏輯器件。根據 AnDAPT 的首席執行官 Bill McLean 的說法,FPGA 供應商在為從 5 伏輸入運行的電源子系統開發基于 PMIC 的解決方案方面做得非常好。

  然而,一些基于 FPGA 的系統設計使用 12 伏電源輸入,而 AnDAPT 發現現有的基于 PMIC 的解決方案無法很好地滿足這一需求。AnDAPT已決定要在這個 12 伏的輸入市場上占有一席之地。為此,AnDAPT 為來自 AMD-Xilinx 和 Microchip 的越來越多的可編程邏輯器件開發了固定電源子系統設計。

  例如,AnDAPT為 Zynq UltraScale+ MPSoC 設計了一個使用AmP芯片的兩芯片電源子系統設計,如下表所示:

  05.JPG

  用于此電源子系統設計的兩個 AmP PMIC(在表的最后一列中標記為 ARD_X_ZUM_C1_IC1 和 ARD_X_ZUM_C1_IC2)是相同的基本 AmP 器件,但它們的固件不同以生成不同的電源軌。PMIC 配置發生在上電期間,就像其他基于 SRAM 的可編程邏輯器件一樣。AmP PMIC 通過 SPI(串行外設接口)端口加載其配置,或者充當 SPI 主機并從串行 EEPROM 加載配置比特流,或者充電SPI從機接受來自外部控制器的配置比特流。

  上表沒有顯示的是,這些基于 AmP PMIC 的電源子系統設計還需要外部電感器、電容器和二極管。但是,您期望這是因為這些功率組件不容易集成到芯片中。使用其他供應商的大多數 PMIC 時,情況大致相同。AnDAPT 的固定電源子系統設計及其設計工具為這些外部組件提供規范,作為工具生成的可下載設計文件包的一部分。

  為了開拓這個 12 伏輸入的電源市場,AnDAPT 已經為幾個 AMD-Xilinx 和 Microchip FPGA 開發了參考電源子系統設計。涵蓋的 AMD-Xilinx FPGA 包括 Zynq UltraScale+ MPSoC 和 RFSoC 系列,以及最初的 Zynq-7000 SoC 系列;Kintex UltraScale+、UltraScale 和 Kintex-7 FPGA 系列;以及 ArTIx UltraScale+ 和 ArTIx-7 FPGA 系列。AnDAPT 還為 Microchip PolarFire FPGA 開發了參考設計。

  您可以使用 AnDAPT 的基于 Web 的 EDA 工具修改這些電源子系統設計或從頭開始創建自己的設計。這些工具采用簡單的圖形化拖放式用戶界面,并且根據我在 AnDAPT 網站上觀看的演示視頻,您可以使用這些工具設計一個電源子系統,所需時間比吃午飯還短, 并且不需要知道 Verilog 或 VHDL。

  因此,如果您的設計需要多個從 12 伏輸入的電源運行的精密電源子系統,并且您沒有手邊的解決方案,您可能想看看 AnDAPT 的 AmP PMIC。

  引用:

  Powering FPGAs is a Giant Hassle. Here's Some Help. AnDAPT Targets a Small Power IC Niche for its Programmable PMICs----by Steven Leibson



更多信息可以來這里獲取==>>電子技術應用-AET<<

mmexport1621241704608.jpg

本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
主站蜘蛛池模板: 日韩欧美视频免费观看 | 成人韩免费网站 | 男女真实有遮挡xx00动态图 | 黄色的视频网站 | 日韩免费中文字幕 | 国产三区二区 | 看真人一级毛多毛片 | 午夜视频在线免费观看 | 亚洲中文毛片播九公社 | 日本啪啪动漫 | 亚洲激情专区 | 未满十八18勿进黄网站免费看 | 欧美性猛交xxxx乱大交中文 | 欧美一区二区在线视频 | 人人爱人人搞 | 大柠檬导航香蕉导航巨人导航 | 天堂五月天 | 粉色污视频| 日本α级片 | 一本色道久久综合狠狠躁 | 黄网站免费观看 | 日本一区二区三区在线 观看网站 | 夜色福利视频 | 一个人看的免费视频www | 亚洲国产精品成人综合久久久 | 永久黄网站色视频免费 | 久草视频在线首页 | 国产高清在线a视频大全 | 免费人成网站免费看视频 | 国产特黄特色a级在线视 | 天天玩天天操 | 欧美韩日在线 | 在线亚洲精品防屏蔽 | 揄拍自拍日韩精品 | 中文字幕在线综合 | 能在线观看的一区二区三区 | 中文字幕在线观看网站 | 98在线视频噜噜噜国产 | 欧美一区二区三区不卡免费观看 | 欧美天天视频 | 精品乱人伦一区二区 |