Thiết bị giám sát và sắp xếp FPGA
“
Thông số kỹ thuật
Lõi FPGA và Khối lượng I/Otages
| Dòng FPGA AMD | cốt lõitage (V) | Phụ trợ Voltage (V) | I / O Voltage (V) |
|---|
| Dòng FPGA của Intel | cốt lõitage (V) | Phụ trợ Voltage (V) | I / O Voltage (V) |
|---|
ADI Đa voltage Giám sát viên với FPGA AMD & Intel
| Mã số sản phẩm | Loại giám sát | Tậptages Được giám sát (V) | Độ chính xác (%) |
|---|
Hướng dẫn sử dụng sản phẩm
1. Hiểu về Core và I/O Voltages
Điều cần thiết là phải tham khảo các bảng được cung cấp để xác định
lõi và khối lượng I/Otage yêu cầu cho AMD hoặc Intel cụ thể của bạn
Gia đình FPGA. Đảm bảo rằng voltages phù hợp với các thông số kỹ thuật
được đề cập để duy trì hiệu suất tối ưu.
2. Cấu hình Multi-voltage Giám sát viên
Để đảm bảo tính ổn định của hệ thống, hãy cấu hình đa ổ đĩatage
giám sát viên dựa trên khối lượng được giám sáttagđược chỉ định cho bạn
FPGA. Thực hiện theo các hướng dẫn được cung cấp trong hướng dẫn sử dụng sản phẩm để thiết lập
thiết lập các mạch giám sát một cách chính xác.
3. Giám sát Voltage Mức độ
Thường xuyên theo dõi voltagcác cấp độ của lõi FPGA,
phụ trợ và I/O voltages sử dụng các mạch giám sát. Bất kỳ
độ lệch so với vol đã chỉ địnhtagphạm vi e nên được giải quyết
kịp thời để ngăn chặn hành vi bất ngờ.
Câu hỏi thường gặp
Q: Tại sao việc theo dõi nhiều vol lại quan trọng?tage ray cho
FPGA của AMD và Intel?
A: Theo dõi nhiều voltage rails đảm bảo rằng FPGA
hoạt động trong phạm vi được chỉ địnhtagphạm vi e, hệ thống tăng cường
sự ổn định và ngăn ngừa các vấn đề tiềm ẩn liên quan đến voltage
biến động.
Q: Làm thế nào để tôi chọn được ổ đĩa đa năng phù hợp?tage giám sát cho
FPGA của tôi?
A: Tham khảo thông số kỹ thuật của loại thiết bị giám sát và số bộ phận
được cung cấp trong hướng dẫn sử dụng để chọn một đa voltaggiám sát viên
phù hợp với voltage giám sát các yêu cầu của bạn
FPGA AMD hoặc Intel cụ thể.
“`
Thiết bị giám sát và sắp xếp cho FPGA AMD và Intel
Thiết kế FPGA hiện đại tận dụng các kỹ thuật chế tạo tiên tiến, cho phép hình học quy trình nhỏ hơn và khối lượng lõi thấp hơntages. Tuy nhiên, xu hướng này đòi hỏi phải sử dụng nhiều voltage rails để phù hợp với các tiêu chuẩn I/O cũ. Để đảm bảo tính ổn định của hệ thống và ngăn ngừa hành vi bất ngờ, mỗi vol nàytagĐường ray điện tử đòi hỏi sự giám sát chuyên biệt.
Analog Devices cung cấp danh mục sản phẩm toàn diệntage giải pháp giám sát, bao gồm giám sát viên đơn giản và giám sát viên cửa sổ. Phạm vi của chúng tôi trải dài từ kênh đơn cơ bản đến nhiều tính năng đa khốitage giám sát viên, tự hào có độ chính xác hàng đầu trong ngành (lên đến ±0.3% ở mọi nhiệt độ).
Lõi và khối lượng I/OtagCác yêu cầu đối với các họ FPGA khác nhau được trình bày trong một bảng rõ ràng và dễ tham khảo. Tập cốt lõitagPhạm vi điện áp thường trải dài từ 0.70 V đến 1.2 V, trong khi vol I/OtagMức điện áp có thể thay đổi từ 1 V đến 3.3 V.
Thể tích lõi thấp hơntages yêu cầu độ chính xác ngưỡng cao cho độ tin cậy
MAX16193
Mạch giám sát kênh đôi độ chính xác 0.3%
· Độ chính xác ngưỡng ±0.3% · Phạm vi ngưỡng IN0.6 từ 0.9V đến 1V · Phạm vi ngưỡng IN0.9 từ 3.3V đến 2V · Giám sát UV/OV từ ±2% đến ±5%
Phạm vi · Cho phép An toàn Chức năng tại
Cấp độ hệ thống
MAX42500
Hệ thống giám sát nguồn điện công nghiệp bốn đến bảy đầu vào
· Được chứng nhận IEC 61508 SIL 3 · Năm khối lượng cố địnhtage Giám sát
Đầu vào · Hai DVS theo dõi khác biệt-
Tậptage Giám sát đầu vào với cảm biến mặt đất từ xa · Ghi lại trình tự nguồn điện linh hoạt · Cửa sổ giám sát đơn giản hoặc thách thức/phản hồi
Nhiều voltage Giám sát viên cho FPGA AMD & Intel
Các bảng cung cấp dữ liệu về khối lượng lõi điển hìnhtages, trợ động từtages và I/O voltages cho các thiết bị FPGA từ AMD và Intel. Các vol nàytagCác yếu tố này rất quan trọng đối với hiệu suất và độ ổn định tối ưu của các thiết bị FPGA, đảm bảo chúng hoạt động trong phạm vi các thông số đã chỉ định.
Lõi FPGA và I/O của AMD & Inteltages
Bộ xử lý AMD
Dòng FPGA AMD
cốt lõitage (V)
Phụ trợ Voltage
(Tiếng Việt)
I / O Voltage (V)
Virtex UltraScale+ Virtex UltraScale
Virtex 7 Kintex UltraScale+
0.85, 0.72, 0.90 0.95, 1 1, 0.90
0.85, 0.72, 0.90
1.8 1.8 1.8, 2.0 1.8
1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
Kintex UltraScale
0.95, 0.90, 1.0
1.8
1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
Kintex 7
1, 0.90, 0.95
1.8
Artix UtraScale+
0.85, 0.72
1.8
Nghệ thuật 7
1.0, 0.95, 0.90
1.8
1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
Spartan Ultrascale+ Spartan 7
Dòng FPGA của Intel
Agilex 7 F Agilex 7 I Stratix 10 Stratix V Stratix IV Arria 10 Arria V GX Arria V GZ Cyclone 10 GX Cyclone 10 LP Cyclone V Cyclone IV MAX 10
0.85, 0.72, 0.90
1, 0.95
cốt lõitage (V)
0.70 – 0.90 0.70 – 0.90 0.8 – 0.94 0.85, 0.9
0.9 0.9, 0.95 1.1, 1.15
0.85 0.9 1.0, 1.2 1.1, 1.15 1.0, 1.2 1.2 hoặc 3.0, 3.3
1.8
1.8 THÔNG TIN
Phụ trợ Voltage
(V) –
1.0, 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3
I / O Voltage (V)
1.2, 1.5 1.2, 1.5 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3, 3.3 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0 1.2, 1.25, 1.35, 1.5 , 1.8, 2.5, 3.0 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0, 3.3 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3, 3.3 1.2, 1.25, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3.0, 3.3 1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3, 3.3 1.0. 1.2, 1.35, 1.5, 1.8, 2.5, 3, 3.3, XNUMX
ADI Đa voltage Giám sát viên với FPGA AMD & Intel
Số lượng Voltages được giám sát
Mã số sản phẩm
Loại giám sát
Tậptages Được giám sát (V)
Độ chính xác (%)
1
MAX16132
Cửa sổ
1.0 đến 5.0
±1
1
MAX16161, MAX16162
Đơn giản
1.7 đến 4.85, 0.6 đến 4.85
±1.5
2
MAX16193
Cửa sổ
0.6 đến 0.9, 0.9 đến 3.3
±0.3
3
MAX16134
Cửa sổ
5.0, 4.8, 4.5, 3.3, 3.0, 2.5, 1.8, 1.2, 1.16, 1.0
±1
4
LTC2962, LTC2963, LTC2964
Cửa sổ
5.0, 3.3, 2.5, 1.8, 1.5, 1.2, 1.0, 0.5V
±0.5
4
MAX16135
Cửa sổ
5.0, 4.8, 4.5, 3.3, 3.0, 2.5, 2.3, 1.8, 1.5, 1.36, 1.22, 1.2, 1.16, 1.0
±1
4
MAX16060
Đơn giản
3.3, 2.5, 1.8, 0.62 (tính từ)
±1
6
LTC2936
Cửa sổ
0.2 đến 5.8 (Có thể lập trình)
±1
7
MAX42500
Cửa sổ
0.1 đến 5.5 (Có thể lập trình)
±1
MAX16161: Bộ giám sát nguồn nanoPower với chức năng Bật nguồn không trục trặc và Khởi động lại thủ công
MAX16135: ±1% Thể tích thấptage, Quad-Voltage Giám sát cửa sổ
LTC2963: Bộ giám sát có thể cấu hình Quad ±0.5% với Bộ đếm thời gian giám sát
MAX16193: Mạch giám sát cửa sổ kênh đôi có độ chính xác ±0.3%
Cửa sổ Voltage Giám sát viên
Cửa sổ voltagCác giám sát viên được sử dụng để đảm bảo FPGA hoạt động trong phạm vi an toàntage phạm vi thông số kỹ thuật. Họ làm điều này bằng cách có undervoltage (UV) và quá tảitagngưỡng e (OV) và tạo tín hiệu đầu ra đặt lại nếu vượt quá cửa sổ dung sai để tránh lỗi hệ thống và ngăn ngừa hư hỏng cho FPGA và các thiết bị xử lý khác của bạn. Có hai điều chính cần cân nhắc khi chọn vol cửa sổtage giám sát: Độ chính xác ngưỡng và dung sai.
Dung sai là phạm vi xung quanh giá trị giám sát danh nghĩa thiết lập mức quá tảitage và undervoltagngưỡng e. Trong khi, Độ chính xác ngưỡng, thường được thể hiện bằng phần trămtage, là mức độ phù hợp của ngưỡng thiết lập lại mục tiêu thực tế.
Undervoltage và overvoltagngưỡng thay đổi với Ngưỡng
Sự chính xác
OV_TH (tối đa) OV_TH
OV_TH (phút)
Số VIN
UV_TH (tối đa) UV_TH
UV_TH (phút)
+ACC% -ACC% +TOL%
-TOL% +ACC% -ACC%
Chọn đúng cửa sổ dung sai
Chọn một giám sát cửa sổ có cùng dung sai với vol lõitagYêu cầu có thể dẫn đến trục trặc do độ chính xác ngưỡng. Thiết lập cùng một dung sai với yêu cầu hoạt động của FPGA có thể kích hoạt đầu ra đặt lại gần mức quá tải tối đatagngưỡng OV_TH (tối đa) và ngưỡng dưới tối thiểutagngưỡng UV_TH (phút). Hình bên dưới minh họa thiết lập dung sai (a) giống với vol lõitage dung sai so với (b) trong lõi voltage bao dung.
KHU VỰC NGẠCH THỰC TẾ CÓ THỂ BÊN NGOÀI LÕI TẬPTAGTHÔNG SỐ KỸ THUẬT E
OV_TH (tối đa) ±Độ chính xác
KHU VỰC NGẠCH THỰC TẾ CÓ THỂ Ở TRONG VÒNG LÕITAGE TOL.ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT
OV_TH (tối đa) ±Độ chính xác
TẬP LÕITAGE ĐỊNH DUNG SAI
± CỬA SỔ DUNG DỊCH
TẬP LÕITAGE ĐỊNH DUNG SAI
± CỬA SỔ DUNG DỊCH
KHU VỰC NGẠCH THỰC TẾ CÓ THỂ BÊN NGOÀI LÕI TẬPTAGTHÔNG SỐ KỸ THUẬT E
Vượt ra ngoài phạm vi cốt lõitage dung sai spec nhưng không được phát hiện
(Một)
±Độ chính xác UV_TH (phút)
±Độ chính xác UV_TH (phút)
(b)
Tác động của độ chính xác ngưỡng
So sánh hai cửa sổ voltage giám sát viên với ngưỡng độ chính xác khác nhau giám sát cùng một lõi voltage cung cấp đường ray. Người giám sát có độ chính xác ngưỡng cao hơn sẽ ít lệch khỏi ngưỡng giới hạn hơn so với voltage giám sát viên có độ chính xác thấp hơn. Xem xét hình bên dưới, giám sát viên cửa sổ có độ chính xác thấp hơn (a) tạo ra một cửa sổ cung cấp điện hẹp vì tín hiệu đầu ra đặt lại có thể khẳng định bất kỳ nơi nào trong phạm vi giám sát UV và OV. Trong các ứng dụng có quy định cung cấp điện không đáng tin cậy, điều này có thể khiến hệ thống nhạy cảm hơn dễ bị dao động. Mặt khác, giám sát viên có độ chính xác ngưỡng cao (b) mở rộng phạm vi này để cung cấp phạm vi hoạt động an toàn rộng hơn cho nguồn điện của bạn, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
Trình tự cung cấp điện cho FPGA AMD và Intel
FPGA hiện đại sử dụng nhiều voltage rails cho hiệu suất tối ưu. Yêu cầu trình tự bật nguồn và tắt nguồn được xác định là rất quan trọng đối với độ tin cậy của FPGA. Trình tự không đúng cách gây ra trục trặc, lỗi logic và thậm chí là hư hỏng vĩnh viễn cho các thành phần FPGA nhạy cảm. Analog Devices cung cấp một loạt các mạch giám sát/trình tự toàn diện được thiết kế riêng để giải quyết các thách thức của quản lý nguồn điện FPGA. Các thiết bị này điều phối trình tự bật nguồn và tắt nguồn của nhiều voltage ray, đảm bảo rằng mỗi ray đạt đến vol được chỉ định của nótagmức e trong phạm vi yêu cầu của nóamp thời gian và thứ tự. Giải pháp quản lý năng lượng này giảm thiểu dòng điện khởi động, ngăn ngừa voltage điều kiện thiếu hụt/vượt quá, và cuối cùng bảo vệ tính toàn vẹn của thiết kế FPGA của bạn
MAX16165
Bộ tuần tự và giám sát 4 kênh tích hợp cao
(Tập rộng nhấttage Range Sequencer có kích thước nhỏ nhất với chức năng giám sát tích hợp)
· Dải điện áp hoạt động rộng 2.7V đến 16.0Vtage · Theo dõi tới năm Voltages và Sequence Lên đến Bốn Voltages · Tắt nguồn theo thứ tự ngược lại hoặc đồng thời · Chuỗi liên kết không giới hạn · Độ trễ trình tự có thể điều chỉnh bằng tụ điện và thời gian chờ nguồn tốt
VI 5V
UVSET VDD
BBP-BẢN ĐẠI HỌC
ON
1.0V BỘ 1 BỘ 1.0 BỘ 2V BỘ 1.8 BỘ 3 BỘ 1.5V
0.5V IOS
LOGIC KIỂM SOÁT
F AUL T MA X16 165
TẮT RA1 RA2 RA3 RA4
POK D TRÊN E
D LY
PGT
GND
UVSET VDD BẬT
BBP-BẢN ĐẠI HỌC
LỖI
MA X16 165
TẮT
BỘ1 1.2 V
BỘ2 1.3 5V
BỘ3 2.5 V
BỘ4 3.3 V
LOGIC KIỂM SOÁT
OUT1 OUT2 OUT3 OUT4
0.5V IOS
POK D TRÊN E
D LY
PGT
GND
1.0 vôn
1.0 V 1.8 V
1.5V 1.2V 1.3V 5V 2.5V
D CD CD CD CD CD CD CD C
D CD CD CD CD CD CD CD C
1.5V 1.8V 1.0V 1.0V
3.3V 2.5V 1.35V 1.2V
ZYNQ-70 15
VCCINT VCCBRAM MGTAVCC VCCPINT VCCAUX VCCO_1.8VCCO_MIO 0/1 VCCPAUX VCCPLL VCCADC VCCO_1.5V VCCO_DDR VCCO_1.2V MGTAVT T VCCO_1.35V VCCO_2.5V VCCO_3.3V
CÀI LẠI
Trình tự cung cấp điện theo tầng cho AMD Zynq 7015
Trình tự cung cấp điện yêu cầu 8 bộ điều chỉnh điện sử dụng MAX16165
5V 12V
3.3 vôn
PG1 PG2 PG3 PG4
UVSET VDD
BBP-BẢN ĐẠI HỌC
EN
ON
TẮT
BỘ1
BỘ2 BỘ3 BỘ4
LOGIC KIỂM SOÁT
MA X16 165 F AUL T
OUT1 OUT2 OUT3 OUT4
0.5V IOS
D LY
PGT
POK D TRÊN E GND
Thứ tự 1 Thứ tự 2 Thứ tự 3 Thứ tự 4
HỆ THỐNG ĐẶT LẠI TIẾP THEO MAX16165
12 vôn
Mã số VIN
VỪA
LTM4686
CHẠY
GPIO
Mã số VIN
VỪA
LTM4702
EN
PG
Mã số VIN
VỪA
LTM4623
CHẠY
PG
Mã số VIN
VỪA
LTM4702
EN
PG
Mã số VIN
VỪA
LTM4623
CHẠY
PG
Mã số VIN
VỪA
TỐI ĐA M1 79 0 3
EN
CÀI LẠI
Mã số VIN
VỪA
LTM4625
CHẠY
PG
0.72V/0V
PG1 0.9V
LỌC
0.85V/0V PG9
1.2 vôn
LỌC
1.8V PG3
1.8 vôn
LỌC
1.8V/2.5V/3.3V PG4
KINTEX ULTRACALE+
VCCI
VMGT AVCC
Bộ nhớ đệm VCCINT_IO
VMGT AVTT
VCCAUX
VCCAUX_IO
VCCADC
VMGT AVCCAUX
VCCO
Trình tự cung cấp điện cho AMD Kintex Ultrascale+
với voltage giám sát sử dụng mạch giám sát MAX16193
MAX16165/MAX16166: Bộ tuần tự và giám sát 4 kênh tích hợp cao
MAX16050
Sequencer-Supervisor với khả năng giải trình tự ngược
(Dễ sử dụng, Bốn/Năm tậptage, Bộ tuần tự Bật/Tắt nguồn/Màn hình) · Giám sát tối đa năm Voltages và Sequence Lên đến Bốn Voltages · Trình tự sắp xếp có thể lựa chọn bằng chân · Khả năng sắp xếp ngược khi tắt máy · Độ chính xác quá mức ±1.5%tage Giám sát với Đầu ra Độc lập · Khả năng Kết nối Daisy-Chaining để Giao tiếp qua Nhiều Thiết bị
Trình tự cung cấp điện cho Intel® Arria® 10 GX với tốc độ dữ liệu thu phát <= 11.3 Gbps cho các ứng dụng Chip-to-Chip
Chú thích: Nhóm sức mạnh 1 – Nhóm sức mạnh màu xanh 2 Nhóm sức mạnh màu cam 3 Đỏ
MAX16050/MAX16051: Tậptage Màn hình/Mạch tuần tự có khả năng tuần tự ngược
Trình tự nguồn điện cho Intel® Stratix® 10 GX (chỉ dành cho Gói HF35) với Tốc độ dữ liệu thu phát 15 Gbps < = 28.3 Gbps
Chú thích: Nhóm sức mạnh 1 – Xanh dương Nhóm sức mạnh 2 Cam Nhóm sức mạnh 3 Đỏ Nhóm sức mạnh 4 – Xanh lá cây
Trình tự nguồn điện với MAX16050 sử dụng khả năng nối tiếp
Trình tự cung cấp điện
Số lượng vật tư được giám sát 1: có thể xếp tầng
1: có thể xếp tầng
2: có thể xếp tầng
Mã số sản phẩm
MAX16895
MAX16052, MAX16053
MAX6819, MAX6820
Hoạt động Vrange
1.5 đến 5.5V 2.25 đến 28V
0.9 đến 5.5V
2
MAX16041
3
MAX16042
2.2 đến 28V
4
4: có thể xếp tầng
5: có thể xếp tầng 6: có thể xếp tầng
8
MAX16043 MAX16165, MAX16166 MAX16050 MAX16051 LTC2937 ADM1168
2.7 đến 16V
2.7 đến 16V 4.5 đến 16.5V
3 đến 16V
8
ADM1169
3 đến 16V
10: có thể xếp tầng (tối đa 4)
ADM1260
3 đến 16V
12: có thể xếp tầng
ADM1166
3 đến 16V
17: có thể xếp tầng
ADM1266
Công cụ thiết kế
3 đến 15V
Độ chính xác ngưỡng
1%
1.8%
Trình tự Lên Lên
Phương pháp lập trình
R, C
R, C
Gói 6 uDFN 6 SOT23
2.6%
Up
2.7% và 1.5%
Up
0.80%
1.5% <1.5% <1% <1% <1% <1% <1%
Lên, ReversePower Xuống Lên, ReversePower Xuống Có thể lập trình Có thể lập trình Có thể lập trình
Có thể lập trình
Có thể lập trình Có thể lập trình
R, C
R, C
R, C R, C I2C, SMBus SMBus SMBus SMBus SMBus PMBus
6 SOT23 16 TQFN 20 TQFN
24 TQFN 20 WLP, 20L TQFN
28 TQFN
28 QFN 32 LQFP 32 LQFP, 40 LFCSP 40 LFCSP 40 LFCSP, 48 TQFP 64 LFCSP
Tìm thêm các thành phần nguồn từ Ana log Devices tại anal og.com/power
TRUY CẬP ANALOG.COM/SUP ERVIS ORY
Để biết thông tin về trụ sở khu vực, bộ phận bán hàng và nhà phân phối hoặc để liên hệ với dịch vụ khách hàng và hỗ trợ kỹ thuật, hãy truy cập analog .com/contact .
Hỏi các chuyên gia công nghệ ADI những câu hỏi khó, duyệt qua các câu hỏi thường gặp hoặc tham gia trò chuyện tại Cộng đồng hỗ trợ trực tuyến EngineerZo ne. Truy cập www.analog.com.
©2024 Analog Devices, Inc. Bảo lưu mọi quyền. Nhãn hiệu ks và nhãn hiệu ks đã đăng ký là tài sản của chủ sở hữu tương ứng.
Tài liệu / Tài nguyên
 |
THIẾT BỊ ANALOG FPGA Thiết bị giám sát và sắp xếp trình tự [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng Virtex UltraScale, Virtex UltraScale, Virtex 7, Kintex UltraScale, Kintex UltraScale, Kintex 7, Artix UtraScale, Artix 7, Spartan Ultrascale, Spartan 7, Agilex 7 F, Agilex 7 I, Stratix 10, Stratix V, Stratix IV, Arria 10, Arria V GX, Arria V GZ, Cyclone 10 GX, Cyclone 10 LP, Cyclone V, Cyclone IV, MAX 10, FPGA Thiết bị giám sát và giải trình tự, FPGA, Thiết bị giám sát và giải trình tự, Thiết bị giải trình tự, Thiết bị |