FPGA 전력 솔루션 리소스

전력 솔루션은 시스템 설계를 계획할 때 전력 소비를 고려하고, 전체 설계 흐름에서 전력 요구 사항을 예측하고 충족합니다.

FPGA Power Solutions는 Agilex™ 7, Agilex™ 5, Stratix® 10, Arria® 10 및 Cyclone® 10 장치에 대한 리소스를 제공합니다. 이러한 리소스는 시스템 설계를 계획하고, 전체 설계 흐름에서 전력 요구 사항을 예측하고, 컨버터를 사용하여 까다로운 전력 요구 사항을 충족할 때 전력 소비를 고려하는 방법을 안내합니다. 이 컨버터는 인덕터가 통합되어 있어 업계 최고의 고효율, 소형 실장 면적 및 저잡음 성능의 조합을 제공합니다.

Agilex™ 7 보드 설계 가이드 여정, Agilex™ 5 FPGA 보드 디자인 가이드 여정, 주요 중요 리소스 및 문서를 표시하는 표준 개발 흐름에 대한 단계별 가이드 여정에 대한 추가 지원을 받으십시오.

다른 장치의 경우 장치 및 제품 지원 컬렉션을 검색하십시오.

시작

전력 시스템 설계는 여러 논리적 단계로 수행됩니다.

파워 트리 선택

이 단계에서는 장치의 요구 사항에 따라 전력 트리 토폴로지가 선택됩니다. 전원 공급 장치의 요구 사항은 아직 알려지지 않았을 수 있지만 다양한 장치의 공급 전압 및 연결 요구 사항은 전원 관리 핸드북 및 핀 연결 지침에서 확인할 수 있습니다. 필요한 전원 공급 장치 시퀀싱 및 SmartVID 사용은 전원 트리 토폴로지에 영향을 미칩니다.

전력 예측

이 단계에서 다양한 장치 전원 공급 장치에 필요한 전력량은 EPE(Early Power Estimator) 도구 또는 FPGA PTC(전력 및 열 계산기) 및 Quartus® Prime 전력 분석기 도구를 사용하여 추정됩니다. 설계가 최종 구성으로 발전함에 따라 사용 가능한 정보의 품질과 유형이 향상되고 추정이 더 정확해집니다.
현재 버전의 FPGA PTC는 Agilex™ 및 Stratix® 10 장치를 지원합니다. 이 도구는 Arria® 10 및 Cyclone® 10 제품군과 같은 이전 장치를 지원하지 않습니다. 해당 장치로 작업하는 경우 해당 Early Power Estimator를 사용합니다.
전력 최적화

이 단계에서는 최소 전력에 맞게 장치 구성을 최적화할 수 있습니다. 이 단계에는 Quartus® 소프트웨어 전력 최적화 마법사, SmartVID 기능(일부 장치), 시스템 냉각 결정 및/또는 동적 워크로드 관리 전략이 포함될 수 있습니다. 이 단계는 시스템 및 장치 설계가 발전하는 동안 여러 번 발생할 수 있습니다.
발전

이 단계에서 전압 조정기 모듈(VRM)은 전력 트리 및 전력 추정치를 기반으로 선택됩니다. VRM 선택은 최소한의 바이패스 소자 수와 비용으로 고품질 전력 시스템을 생산하는 데 매우 중요합니다.
전력 분배

이 단계에서는 PDN(전력 분배 네트워크)이 설계되어 PDN 도구, 전력 트리, VRM, 전력 예측 및 보드 물리적 형상을 사용하여 필요한 바이패스 커패시터 수, 값 및 품질 목록을 생성합니다.
전력 손실 및 열 고려 사항

이 단계에서 화력 추정은 장치 냉각 솔루션을 선택하는 데 사용됩니다. EPE 또는 PTC는 시스템 설계의 냉각을 지원합니다. 이 단계에서는 접합 온도가 장치 발전 및 장치 신뢰성에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

2. 추정 및 최적화

전력 예측기 및 사용자 가이드

조기 전력 예측기(EPE) 및 전력 분석기

계산기

교육 및 비디오

사용 설명서

전력 최적화

애플리케이션 노트

비디오

자주 묻는 질문(FAQ)

추가 자료

Agilex™ 7 장치

Agilex™ 5 장치

Stratix® 10 기기

Arria® 10 기기

Cyclone® 10 LP 장치

6. 교육 과정 및 비디오

FPGA 기술 교육

추가 교육 비디오

주제

묘사

전력 분석

이 과정은 2부로 구성된 교육 과정 중 1부입니다. 이 교육 과정은 Quartus® Prime 소프트웨어를 사용하여 매우 정확한 전력 사용량 추정을 수행하는 데 필요한 지식과 도구를 제공합니다. 이 첫 번째 파트에서는 설계 작성을 시작하기 전에 초기 전력 추정을 수행하는 방법을 알아봅니다. 또한 전력 분석기를 설정하고 사용하여 FPGA 설계 흐름의 모든 단계에서 정적 및 동적 전력 사용량에 대한 자세한 보고서를 생성하는 방법도 배우게 됩니다.

전력 최적화

이 과정은 2부로 구성된 교육 과정 중 2부입니다. 이 교육은 Quartus® Prime 소프트웨어를 사용하여 매우 정확한 전력 사용량 추정을 수행하는 데 필요한 지식과 도구를 제공합니다. 이제 전력 분석을 수행하는 방법을 알았으므로 이 정보를 사용하여 전력 구동 컴파일 옵션을 통해 저전력 설계 지침에 따라 전력을 최소화하도록 설계를 최적화하는 방법을 살펴보겠습니다.

Stratix® 10개 장치의 열 관리

열 관리는 오늘날의 고속 장치를 구현하는 데 있어 중요한 측면입니다. 장치에 더 많은 전력이 공급될수록 더 많은 열을 제거해야 합니다. 대부분의 FPGA 장치는 단일 모놀리식 실리콘 다이로 구성되므로 냉각 솔루션을 설계하는 프로세스는 해당 단일 다이에 초점을 맞춥니다. 그러나 Stratix® 10개의 FPGA 장치는 코어 다이와 여러 트랜시버 다이로 구성되며 각각은 전체 장치의 전체 열 프로파일에 영향을 미칩니다. 이 교육에서는 멀티 다이 장치와 관련된 열 요인과 새로운 Stratix® 10 EPE(Early Power Estimator)를 사용하여 설계 및 트랜시버 채널 사용에 따라 이러한 요인을 쉽게 계산하는 방법에 대해 알아봅니다. 이렇게 계산된 요소를 사용하여 FPGA 설계 및 냉각 솔루션에 대한 결정을 내릴 수 있습니다.
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빠른 비디오 FPGA

추가 빠른 비디오

주제

묘사

전원 공급 장치, 리플 및 부하 과도 조건 및 올바른 리플 측정 방법

이 짧은 동영상에서는 FPGA 전원 공급 장치 편차 명명법과 정적 및 동적 전력 정확도 예산 내에서 유지하는 방법을 설명합니다.

Quartus®에서 전력 매개변수를 내보내고 EPE 도구로 가져오기

이 짧은 비디오에서는 EPE(Early Power Estimator) 도구와 Quartus® 소프트웨어에서 설계를 쉽게 내보내는 방법을 소개합니다.
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7. 디버그

FPGA 기술 자료 문서 검색

Agilex™ 장치

Stratix® 10 기기

Arria® 10 기기

Cyclone® 10 기기

다른 장치의 경우 문서, 기술 교육 카탈로그, 빠른 비디오, 설계 예제 및 기술 자료 링크에서 검색하십시오.

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