什么是FPGA電源？

什么是FPGA電源，通常FPGA電源是，現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)可不是件容易的工作。FPGA是高度可配置的半導(dǎo)體器件，這種器件在大量應(yīng)用和終端市場中使用。常見示例包括通信、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、視頻和國防等應(yīng)用。由于它們的高度可配置性，可以在它們周圍放置不同的組件，形成最終系統(tǒng)設(shè)計(jì)。雖然可能會(huì)有數(shù)不盡的應(yīng)用和系統(tǒng)，但是所有設(shè)計(jì)的一個(gè)共同特性就是它們?nèi)夹枰娫础?

通常需要幾個(gè)電壓軌為FPGA供電。根據(jù)應(yīng)用的不同，主輸入電源可以采用背板電源、隔離電源、非隔離電源，甚至是電池供電的方式。這些主輸入通常生成一個(gè)中間DC電壓來為FPGA的主電壓軌供電。這些中間電壓通常為5V或12V的DC電壓。表1和表2中列出了FPGA的某些典型電壓軌、電壓和容限值。

表1：Virtex 7 FPGA的電源要求

表2：Zynq 7000系列片上系統(tǒng) (SoC) 的電源要求

為每個(gè)電壓軌確定合適的電流電平是一件比較棘手的工作，原因在于電流的范圍可以從幾百毫安到60A，甚至更高。如果事先進(jìn)行規(guī)劃的話，情況就會(huì)完全不同，事先規(guī)劃可以避免對電源軌的過度設(shè)計(jì)，從而避免花費(fèi)太多，或者避免設(shè)計(jì)不充份，從而導(dǎo)致必須推倒重來等錯(cuò)誤。FPGA銷售商提供準(zhǔn)確的工具，這款工具根據(jù)客戶對FPGA的使用方式來估算出最差情況下的功耗。

圖1中顯示的Xilinx功率估算器 (XPE)，涵蓋了數(shù)個(gè)Xilinx FPGA系列。借助于這款工具，客戶可以選擇正在使用的部件，并且輸入時(shí)鐘和配置信息，來確定電源需求，并且根據(jù)估算值來選擇合適的器件。

圖1：功率估算器工具