Tài nguyên giải pháp năng lượng FPGA
Giải pháp điện năng cân nhắc mức tiêu thụ điện năng khi lập kế hoạch thiết kế hệ thống, ước tính và đáp ứng các yêu cầu về điện năng trong toàn bộ quy trình thiết kế.
FPGA Power Solutions cung cấp tài nguyên cho các thiết bị Agilex™ 7, Agilex™ 5, Stratix® 10, Arria® 10 và Cyclone® 10. Các tài nguyên này sẽ giúp hướng dẫn bạn cân nhắc mức tiêu thụ điện năng khi lập kế hoạch thiết kế hệ thống, ước tính các yêu cầu về điện năng trong toàn bộ quy trình thiết kế và đáp ứng các yêu cầu khắt khe về điện năng bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi. Các bộ chuyển đổi có cuộn cảm tích hợp để mang lại sự kết hợp hàng đầu trong ngành về hiệu suất cao, diện tích nhỏ và hiệu suất tiếng ồn thấp.
Nhận hỗ trợ bổ sung cho Hành trình có hướng dẫn thiết kế bo mạch Agilex™ 7, Hành trình có hướng dẫn thiết kế bảng FPGA Agilex™ 5, hành trình có hướng dẫn từng bước cho các quy trình phát triển tiêu chuẩn hiển thị các tài nguyên và tài liệu quan trọng chính.
Đối với các thiết bị khác, hãy tìm kiếm trong Bộ sưu tập Hỗ trợ Thiết bị và Sản phẩm.
Bắt đầu
Thiết kế hệ thống điện được thực hiện trong một số giai đoạn logic:
Chọn một cây sức mạnh
Trong giai đoạn này, cấu trúc liên kết cây điện được chọn dựa trên các yêu cầu của thiết bị. Các yêu cầu của nguồn điện có thể chưa được biết, nhưng các yêu cầu về điện áp cung cấp và kết nối của các thiết bị khác nhau có sẵn trong Sổ tay quản lý nguồn điện và Hướng dẫn kết nối pin. Bất kỳ trình tự cung cấp điện cần thiết nào và việc sử dụng SmartVID sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc liên kết cây điện.
Ước tính điện năng
Trong giai đoạn này, lượng điện năng cần thiết cho các bộ nguồn thiết bị khác nhau được ước tính bằng cách sử dụng công cụ Ước tính Công suất Sớm (EPE) hoặc Máy tính Công suất và Nhiệt FPGA (PTC) và công cụ Phân tích Công suất Quartus® Prime. Khi thiết kế phát triển đến cấu hình cuối cùng, chất lượng và loại thông tin có sẵn được cải thiện và ước tính trở nên chính xác hơn.
Phiên bản hiện tại của FPGA PTC hỗ trợ các thiết bị Agilex™ và Stratix® 10. Công cụ này không hỗ trợ các thiết bị cũ hơn như dòng Arria® 10 và Cyclone® 10; sử dụng Công cụ ước tính điện năng sớm tương ứng nếu bạn đang làm việc với các thiết bị đó.
Tối ưu hóa điện năng
Trong giai đoạn này, cấu hình thiết bị có thể được tối ưu hóa để có công suất tối thiểu. Bước này có thể liên quan đến trình hướng dẫn tối ưu hóa điện năng phần mềm Quartus®, tính năng SmartVID (trong một số thiết bị), quyết định làm mát hệ thống và/hoặc chiến lược quản lý khối lượng công việc động. Giai đoạn này có thể xảy ra nhiều lần trong quá trình phát triển của thiết kế hệ thống và thiết bị.
Phát điện
Trong giai đoạn này, các mô-đun điều chỉnh điện áp (VRM) được lựa chọn dựa trên cây điện và ước tính công suất điện. Lựa chọn VRM là rất quan trọng để sản xuất các hệ thống điện chất lượng cao với số lượng và chi phí tối thiểu của các yếu tố bỏ qua.
Phân phối điện
Trong giai đoạn này, mạng lưới phân phối điện (PDN) được thiết kế, tạo ra một danh sách số lượng, giá trị và chất lượng cần thiết của các tụ điện bỏ qua bằng cách sử dụng công cụ PDN, cây điện, VRM, ước tính điện năng và hình học vật lý của bo mạch.
Cân nhắc tản điện và nhiệt
Trong giai đoạn này, ước tính nhiệt điện được sử dụng để lựa chọn các giải pháp làm mát thiết bị. EPE hoặc PTC hỗ trợ làm mát các thiết kế hệ thống. Ảnh hưởng của nhiệt độ điểm nối đến việc phát điện thiết bị và độ tin cậy của thiết bị nên được xem xét trong giai đoạn này.
1. Kiến trúc năng lượng – Cây quyền lực
Thiết kế Power Tree
2. Ước tính và tối ưu hóa
Công cụ ước tính công suất và hướng dẫn sử dụng
Công cụ ước tính công suất sớm (EPE) và Bộ phân tích điện năng
Máy tính
Đào tạo và video
- Đào tạo phân tích điện năng
- Nguồn điện, gợn sóng &; Tải các điều khoản thoáng qua và cách chính xác để đo lường gợn sóng
- Xuất các thông số công suất Quartus® và nhập chúng vào công cụ EPE
Hướng dẫn sử dụng
Tối ưu hóa điện năng
Lưu ý ứng dụng
- AN 711: Tính năng giảm năng lượng trong Arria® 10 thiết bị
- AN 531: Giảm điện năng với bộ tăng tốc phần cứng
Video
FAQ
Tài nguyên bổ sung
Thiết bị Agilex™ 7
- Hướng dẫn sử dụng Quản lý năng lượng Agilex™ 7
- Nguyên tắc kết nối pin dòng thiết bị Agilex™ 7
- Bảng dữ liệu thiết bị Agilex™ 7
Thiết bị Agilex™ 5
- Hướng dẫn sử dụng Quản lý năng lượng FPGAs và SoC Agilex™ 5
- Nguyên tắc kết nối pin dòng thiết bị Agilex™ 5
- Bảng dữ liệu thiết bị Agilex™ 5
Stratix® 10 thiết bị
- Stratix® 10 Hướng dẫn Sử dụng Quản lý Nguồn điện
- Stratix® 10 Nguyên tắc kết nối pin dòng thiết bị
- Stratix® 10 Bảng dữ liệu thiết bị
Arria® 10 thiết bị
- Arria® Sổ tay I/O 10 Core Fabric và Mục đích Chung
- Arria® Nguyên tắc kết nối pin dòng thiết bị 10 GX, GT và SX
- Bảng dữ liệu thiết bị Arria® 10
Cyclone® 10 thiết bị LP
3. Tạo và phân phối
Thế hệ
- AN 583: Thiết kế bộ lọc cách ly năng lượng với hạt Ferrite cho FPGAs
- AN 692: Cân nhắc trình tự nguồn cho các thiết bị Agilex™ 7, Agilex™ 5, Stratix® 10, Arria® 10 và Cyclone® 10 GX
- AN 742: Thiết kế tham chiếu bộ điều khiển PMBus SmartVID
Phân phối
- AN 574: Phương pháp thiết kế Mạng phân phối điện (PDN) bảng mạch in (PCB)
- AN 750: Sử dụng công cụ PDN Altera để tối ưu hóa thiết kế mạng phân phối điện của bạn
- Hướng dẫn sử dụng Công cụ Mạng Phân phối Điện (PDN) 2.0 dành riêng cho Thiết bị
- Mạng lưới phân phối điện
Tài nguyên bổ sung
4. Tản điện và quản lý nhiệt
Tổng quát
Stratix® 10 thiết bị
5. Hướng dẫn sử dụng, danh sách kiểm tra, ví dụ thiết kế và thiết kế tham khảo
Hướng dẫn sử dụng
Tổng quát
- Hướng dẫn Sử dụng Công cụ Ước tính Công suất Sớm
- Hướng dẫn sử dụng Công cụ Mạng Phân phối Điện (PDN) 2.0 dành riêng cho Thiết bị
Thiết bị Agilex™
- Hướng dẫn sử dụng Quản lý năng lượng Agilex™ 7
- Hướng dẫn sử dụng Quản lý năng lượng FPGAs và SoC Agilex™ 5
- Hướng dẫn sử dụng Máy Tính Nhiệt và Công Suất FPGA
Stratix® 10 thiết bị
- Stratix® 10 Hướng dẫn Sử dụng Quản lý Nguồn điện
- Công cụ ước tính công suất sớm cho Hướng dẫn sử dụng Stratix® 10 FPGAs
Arria® 10 thiết bị
Cyclone® 10 thiết bị GX
Cyclone® 10 thiết bị LP
MAX® 10 thiết bị
Danh sách kiểm tra
- Danh sách kiểm tra gỡ lỗi SmartVID dành cho FPGAs
- Danh sách kiểm tra gỡ lỗi Công cụ ước tính công suất sớm (EPE) và Máy tính nhiệt và nhiệt (PTC)
Ví dụ thiết kế và thiết kế tham khảo
6. Các khóa đào tạo và video
Đào tạo kỹ thuật FPGA
Chủ đề |
Sự miêu tả |
|---|---|
Đây là phần một của khóa đào tạo gồm hai phần. Khóa đào tạo này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức và công cụ bạn cần để thực hiện ước tính mức sử dụng điện có độ chính xác cao bằng phần mềm Quartus® Prime. Trong phần đầu tiên này, bạn sẽ học cách thực hiện ước tính công suất sớm trước khi bạn bắt đầu tạo thiết kế. Bạn cũng sẽ tìm hiểu cách thiết lập và sử dụng Bộ phân tích điện năng để tạo báo cáo chi tiết về cả việc sử dụng nguồn điện tĩnh và động ở bất kỳ giai đoạn nào của quy trình thiết kế FPGA. |
|
Đây là phần hai của khóa đào tạo gồm hai phần. Khóa đào tạo này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức và công cụ bạn cần để thực hiện ước tính mức sử dụng điện năng có độ chính xác cao bằng phần mềm Quartus® Prime. Trong phần thứ hai này, bây giờ bạn đã biết cách thực hiện phân tích điện năng, bạn sẽ thấy cách sử dụng thông tin này để tối ưu hóa thiết kế nhằm giảm thiểu năng lượng thông qua các tùy chọn biên dịch dựa trên điện năng và tuân theo các hướng dẫn thiết kế công suất thấp. |
|
Quản lý nhiệt là một khía cạnh quan trọng của việc triển khai các thiết bị tốc độ cao ngày nay. Càng nhiều năng lượng đưa vào một thiết bị, càng phải loại bỏ nhiều nhiệt. Hầu hết các thiết bị FPGA bao gồm một khuôn silicon nguyên khối duy nhất, làm cho quá trình thiết kế một giải pháp làm mát tập trung vào khuôn duy nhất đó. Tuy nhiên, Stratix® 10 thiết bị FPGA bao gồm một khuôn lõi và nhiều khuôn thu phát, mỗi khuôn đều ảnh hưởng đến cấu hình nhiệt tổng thể của toàn bộ thiết bị. Trong khóa đào tạo này, bạn sẽ tìm hiểu về các yếu tố nhiệt liên quan đến thiết bị đa khuôn và cách Bộ ước tính công suất sớm (EPE) Stratix® 10 mới giúp bạn dễ dàng tính toán các yếu tố này dựa trên thiết kế và việc sử dụng kênh thu phát của bạn. Sử dụng các yếu tố được tính toán này để đưa ra quyết định về thiết kế FPGA và giải pháp làm mát của bạn. |
FPGA Video nhanh
Chủ đề |
Sự miêu tả |
|---|---|
Nguồn điện, gợn sóng &; Tải các điều khoản thoáng qua và cách chính xác để đo lường gợn sóng |
Video ngắn này giải thích danh pháp độ lệch nguồn điện FPGA và cách duy trì trong ngân sách chính xác nguồn điện tĩnh và động. |
Xuất các thông số năng lượng từ Quartus® và nhập chúng vào công cụ EPE |
Video ngắn này giới thiệu công cụ Early Power Estimator (EPE) và cách dễ dàng xuất thiết kế của bạn từ phần mềm Quartus®. |
7. Gỡ lỗi
Tìm kiếm FPGA bài viết trong cơ sở kiến thức
Đối với các thiết bị khác, hãy tìm kiếm từ các liên kết sau Tài liệu, Danh mục đào tạo kỹ thuật, Video nhanh, Ví dụ thiết kế và Cơ sở kiến thức.
Nội dung gốc bằng tiếng Anh trên trang này vừa do con người vừa do máy dịch. Nội dung này chỉ để cung cấp thông tin chung và giúp quý vị thuận tiện. Quý vị không nên tin đây là thông tin hoàn chỉnh hoặc chính xác. Nếu có bất kỳ mâu thuẫn nào giữa bản tiếng Anh và bản dịch của trang này, thì bản tiếng Anh sẽ chi phối và kiểm soát. Xem phiên bản tiếng Anh của trang này.