FPGA電源ソリューションのリソース

デザインフロー全体を通じて、システムデザインを計画し、電力要件を推定して満たす際の、電源ソリューションおよび電力消費についての考慮事項。

FPGA 電源ソリューションは、Agilex™® 7、Agilex™ 5、Stratix® 10、Arria® 10、Cyclone® 10 デバイス向けのリソースを提供します。これらのリソースは、システムデザインを計画したり、デザインフロー全体で必要な電力を見積もったり、コンバーターを使用して厳しい電力要件を満たすために、消費電力について考慮するべき項目について情報を提供します。これらのコンバーターには、高効率、小さいフットプリント、および低ノイズ性能という、業界最高のコンビネーションのインテグレーテッド・インダクターが搭載されています。

Agilex™ 7 ボード設計ガイド付きジャーニー、 Agilex™ 5 FPGA ボード設計ガイド付きジャーニー、主要な重要リソースとドキュメントを表示する標準的な開発フロー向けのステップバイステップのガイド付きジャーニーの追加サポートを受け られます。

その他のデバイスについては、 デバイスと製品のサポート コレクションを検索してください。

スタートガイド

電力システムデザインは、いくつかの論理フェーズで行われます。

電力ツリーの選択

このフェーズでは、デバイスの要件に基づいて、電力ツリーのトポロジーを選択します。電源の要件はまだわかっていないかもしれませんが、さまざまなデバイスの供給電圧と接続要件は、電源管理ハンドブック、およびピン接続ガイドラインに記載されています。必要とされる、あらゆる電力供給シーケンスと SmartVID 使用は、電力ツリー・トポロジーに影響します。

消費電力の推定

このフェーズでは、初期電力推定 (EPE) または FPGA Power and Thermal Calculator および Quartus® Prime 消費電力アナライザー・ツールを使って、さまざまなデバイスの電力供給に必要な電力量を推定します。デザインが最終的なコンフィグレーションに向けて進化するにつれて、利用可能な情報の質と種類が向上し、より正確に推定できるようになります。
FPGA PTC の現在のバージョンは、Agilex™ および Stratix® 10 デバイスをサポートしています。このツールは、Arria® 10 および Cyclone® 10 ファミリなどの古いデバイスはサポートしていません。これらのデバイスを使用している場合は、対応する初期電力推定器を使用してください。
電力最適化

このフェーズでは、デバイス・コンフィグレーションを最小限の電力に最適化できます。この手順には、Quartus® ソフトウェアの電力最適化ウィザード、SmartVID 機能 (デバイスによる) 、システム冷却決定、および / または動的ワークロード・マネジメント戦略などが関わっています。このフェーズは、システムとデバイスのデザインが進化する間に、数回発生する可能性があります。
発電

このフェーズでは、電力ツリーと電気的な電力推定に基づいて、電圧レギュレーター・モジュール (VRM) を選択します。VRM 選択は、バイパスエレメントの数とコストを最小限に抑えて、高品質の電力システムを作り出すために、非常に重要です。
電力分配

このフェーズでは、電力分配ネットワーク (PDN) がデザインされ、PDN ツールや電力ツリー、VRM、電気的電力推定、ボードの物理的な配置を使って、必要とされるバイパス・コンデンサーの数、値、品質のリストを生成します。
電力散逸およびサーマル検討事項

このフェーズでは、サーマル電力推定を使って、デバイスの冷却方法を選択します。EPE または PTC が、システムデザインの冷却を支援します。このフェーズで、接合温度がデバイスの発電量やデバイスの信頼性に与える影響を考慮してください。

2.推定と最適化

消費電力推定装置とユーザーガイド

早期消費電力推定装置 (EPE) および消費電力アナライザー

カリキュレーター

トレーニング & ビデオ

ユーザーガイド

電力最適化

アプリケーション・ノート

ビデオ

FAQ

関連情報

Agilex™ 7 デバイス

インテル® Agilex™ 5 デバイス

Stratix® 10 デバイス

Arria® 10 デバイス

Cyclone® 10 LP デバイス

6.トレーニング・コースおよびビデオ

FPGA技術トレーニング

追加のトレーニング・ビデオ

トピック

詳細

電力解析

これは全 2 回のトレーニング・コースの 1 回目です。このトレーニング・コースは、Quartus® Prime 開発ソフトウェアを使用して、高い正確度で電力使用量推定を実行するために必要な知識とツールを提供します。最初の回では、デザインの作成を開始する前に、初期の電力推定を行う方法を学びます。また、消費電力アナライザーを設定、使用して、FPGA デザインフローの任意の段階で、静的および動的の両方の電力使用の詳細なレポートを作成する方法を学びます。

電力最適化

これは全 2 回のトレーニング・コースの 2 回目です。このトレーニングでは、Quartus® Prime 開発ソフトウェアを使用して、高い正確度で電力使用量推定を実行するために必要な知識とツールを提供します。2 回目は、電力解析を実行する方法を理解したことを踏まえて、この情報を使ってデザインを最適化し、パワードリブン・コンパイル・オプションと低消費電力デザイン・ガイドラインに従って、電力を最小限に抑える方法を学びます。

Stratix® 10 デバイスの温度管理

サーマル・マネジメントは、今日の高速デバイスの実装にとって、重要な側面です。デバイスが電力が入れば入るほど、取り除く必要のある熱も多くなります。ほとんどの FPGA デバイスは、単一のモノリシック・シリコン・ダイで構成されており、冷却ソリューションのデザインプロセスは、その単一ダイに重点を置きます。しかし、Stratix® 10 FPGAデバイスは、コア・ダイと複数のトランシーバー・ダイで構成されており、それぞれがデバイス全体のサーマル・プロファイルに影響します。このトレーニングでは、マルチダイ・デバイスに関係するサーマル要素の説明を聞き、デザインやトランシーバー・チャネル使用に基づき、新しい Stratix® 10 初期電力推定 (EPE) を使って、これらの要素を簡単に計算する方法を学びます。これらの計算された要素を使って、FPGA デザインと冷却ソリューションについて決定を行います。
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FPGAクイックビデオ

追加のクイックビデオ

トピック

詳細

電源、リップル、および負荷過渡の用語とリップルを測定する正しい方法

この短い動画では、FPGA電源変動の分類を説明し、スタティックとダイナミック電力精度を予算内に収める方法について説明します。

Quartus® からの電力パラメータのエクスポートと EPE ツールへのインポート

この短いビデオでは、初期電力推定 (EPE) ツールを紹介し、Quartus® ソフトウェアからデザインを簡単にエクスポートする方法を紹介します。
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その他のデバイスについては、次のリンクから検索 してください 。ドキュメント、 テクニカル・トレーニング・カタログ、 クイックビデオ、 デザイン例、 ナレッジベース。