Altera全球業(yè)務開發(fā)總監(jiān)：數(shù)字電源躍居FPGA SoC設計新寵

　　20/14奈米現(xiàn)場可編程閘陣列(FPGA)將加速改搭數(shù)位電源。FPGA邁向20/14奈米先進制程，導致電路復雜度和電源供應需求激增，相關晶片商已開始導入高整合、可編程，且支援大電流的數(shù)位電源解決方案，從而提升FPGA核心電源軌的供電效能，同時改善系統(tǒng)整體功耗、占位空間和散熱機制，以滿足系統(tǒng)業(yè)者日益嚴格的節(jié)能設計要求。

　　Altera全球業(yè)務開發(fā)總監(jiān)Patrick Wadden強調(diào)，資料中心業(yè)者將更加注重伺服器核心處理器功耗。

　　Altera全球業(yè)務開發(fā)總監(jiān)Patrick Wadden表示，基地臺、伺服器正擴大導入20奈米以下先進制程，并整合各種處理核心的FPGA系統(tǒng)單晶片(SoC)，然而，隨著FPGA SoC性能攀升、內(nèi)部邏輯單元達到上百萬，其核心電源軌的供電設計也變得極為復雜，導致系統(tǒng)內(nèi)部的直流對直流(DC-DC)電源轉換器須具備更精準的電壓調(diào)節(jié)能力，并支援高速切換頻率、大電流和PMBus通訊，方能優(yōu)化FPGA SoC及系統(tǒng)功耗。

　　基于上述要求，傳統(tǒng)類比電源已漸不敷使用，系統(tǒng)廠正加速改搭數(shù)位電源，以提高功率元件整合度，并建立電源轉換器與FPGA通訊機制。因應此趨勢，Altera已針對旗下20/14奈米FPGA SoC，發(fā)表支援30安培電流，并整合控制器、監(jiān)控元件和DrMOS的數(shù)位電源模組--EM1130。

　　Wadden分析，F(xiàn)PGA規(guī)格競賽正逐漸從晶片制程、電路設計層面，延伸至整體系統(tǒng)級功耗和效能的角力，尤其對電信、資料中心業(yè)者來說，節(jié)省設備營運成本已成為首要課題，更進一步考驗FPGA廠的低功耗設計能力;因此Altera在2013年就積極布局FPGA電源方案，并購并Enpirion取得數(shù)位電源技術。

　　據(jù)悉，EM1130基于可編程數(shù)位控制架構，大幅減少外部補償元件需求;此外，其支援30安培大電流、PMBus，可測量電流、電壓和溫度等參數(shù)，為FPGA提供較低電壓以降低功耗。Wadden指出，相較于市面上的類比電源，數(shù)位電源可縮減50%體積、提高3-6%的電源轉換效率，而電壓/電流量測精度則提高30-50%，對改善系統(tǒng)功耗大有助益。