什么是FPGA电源?

什么是FPGA电源 , 通常FPGA电源是 , 现场可编程门阵列 (FPGA) 设计电源系统可不是件容易的工作 。FPGA是高度可配置的半导体器件 , 这种器件在大量应用和终端市场中使用 。常见示例包括通信、汽车、工业、医疗、视频和国防等应用 。由于它们的高度可配置性 , 可以在它们周围放置不同的组件 , 形成最终系统设计 。虽然可能会有数不尽的应用和系统 , 但是所有设计的一个共同特性就是它们全都需要电源 。
【什么是FPGA电源?】 通常需要几个电压轨为FPGA供电 。根据应用的不同 , 主输入电源可以采用背板电源、隔离电源、非隔离电源 , 甚至是电池供电的方式 。这些主输入通常生成一个中间DC电压来为FPGA的主电压轨供电 。这些中间电压通常为5V或12V的DC电压 。表1和表2中列出了FPGA的某些典型电压轨、电压和容限值 。
表1:Virtex 7 FPGA的电源要求
表2:Zynq 7000系列片上系统 (SoC) 的电源要求
为每个电压轨确定合适的电流电平是一件比较棘手的工作 , 原因在于电流的范围可以从几百毫安到60A , 甚至更高 。如果事先进行规划的话 , 情况就会完全不同 , 事先规划可以避免对电源轨的过度设计 , 从而避免花费太多 , 或者避免设计不充份 , 从而导致必须推倒重来等错误 。FPGA销售商提供准确的工具 , 这款工具根据客户对FPGA的使用方式来估算出最差情况下的功耗 。
图1中显示的Xilinx功率估算器 (XPE) , 涵盖了数个Xilinx FPGA系列 。借助于这款工具 , 客户可以选择正在使用的部件 , 并且输入时钟和配置信息 , 来确定电源需求 , 并且根据估算值来选择合适的器件 。
图1:功率估算器工具

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