¿Mi FPGA necesita 2 amperios?

Así que estaba mirando un Actel A3P250 FPGA para un proyecto futuro. Tiene un voltaje central de 1,5 V y puede usar 3,3 V para las E/S.

Entonces estoy pensando, ¿cómo proporciono el voltaje central de 1.5V? Mi placa tiene una entrada variable de 3,3 V, 5 V y 8-12 V, así como una entrada de batería a granel de 6 V - 30 V. National Semiconductor tiene una excelente herramienta Webench. Uso la opción FPGA, selecciono la FPGA exacta y presiono "Ir". Me dice que para un voltaje central, mi FPGA necesita 1.5V @ 2A. Eso es mucho más alto de lo que esperaba (no tengo experiencia previa con FPGA), pero luego también dice que necesito DOS fuentes de alimentación separadas de 1.5V @ 150mA (convertidores reductores) para el IO de 1.5V y el PLL de 1.5V cada uno alrededor de $ 3...! Esto aumenta el costo hasta $12 no insignificantes solo por el suministro: ¡el FPGA solo cuesta alrededor de $20!

Quiero ejecutar el FPGA a 250 MHz, para que coincida con mi reloj SRAM. Pero el IO será de 3,3 V, que ya está disponible en mi placa. Entonces, todo lo que necesito resolver es el suministro de PLL. ¿Qué me impide usar un LDO de 1.5V aquí? ¿Hay alguna necesidad de un convertidor de dinero?

¿Alguien tiene alguna idea sobre cómo debo diseñar este diseño de energía?

He visto 5-10 A en el diseño en el que he trabajado.
Siempre he ejecutado los PLL fuera del voltaje central. Simplemente coloque un filtro Pi en serie con la conexión a los PLL y coloque un gran tantalio después.

Respuestas (2)

Es muy difícil estimar el consumo de energía del núcleo FPGA cuando aún no ha hecho el diseño ( nunca he hecho el diseño FPGA en el momento en que estoy tratando de especificar las fuentes de alimentación).

No sé nada sobre las herramientas y piezas recientes de Actel, pero las herramientas X y A FPGA tienen herramientas de estimación de consumo de energía con las que puedes jugar.

Históricamente, ha habido problemas horribles con algunas familias de FPGA que necesitan grandes corrientes en la inicialización, por lo que tiendo a ser muy conservador con los suministros, por si acaso. Si su diseño es realmente sensible a los costos, probablemente debería construir un desarrollo/prototipo con una fuente de alimentación robusta y un enlace adecuado donde pueda medir la corriente real, luego busque algo más pequeño más adelante.

Su publicación me confunde un poco acerca de qué suministros necesita proporcionar; generalmente hay al menos tres: E / S (a veces, varios voltajes de banco diferentes), núcleo (bajo voltaje, potencialmente mucha corriente) y PLL (generalmente voltaje central, baja corriente , debe estar tranquilo).

Es posible que pueda salirse con la suya con mucha menos corriente para el suministro central de 1.5V y poder usar un LDO. Depende de su aplicación. También usaría un LDO para los suministros de PLL.

La herramienta Nat Semi probablemente esté utilizando las peores cifras para el FPGA.

No hay cifras del peor de los casos. Dado que depende tanto del diseño, la corriente en el peor de los casos suele ser más de lo que el paquete puede manejar sin un enfriamiento exótico.
Mi experiencia es que es el suministro principal el que consume más corriente. IO y PLL son consumidores relativamente bajos en comparación, al menos en dispositivos más grandes.