ザイリンクスリファレンスデザイン : MPS高性能FPGA電源ソリューションを発売
人工知能とディープラーニングの時代は、データセンター、クラウドコンピューティング、エッジコンピューティング市場の活発な発展を牽引してきました。これらの分野は、特にエッジコンピューティング(図1を参照)において、フィールドプログラマブルゲートアレイ (FPGA) ソリューションの大規模な市場になりつつあります。
インダクタ飽和の理由
図1 : FPGAのサクション
FPGA分野のリーダーとして、特に無線通信や人工知能の分野において、ザイリンクスはさまざまなアプリケーション向けのプラットフォーム設計ソリューションを立ち上げました (図2を参照)。高性能FPGAの電力設計要件が複雑化し続ける中、電源エンジニアはより多くの課題に直面し始めています。特にコアレールの電力要請は大幅に増加しています。FPGAのパフォーマンスを最大化するには、高い電力密度、高効率、高速過渡ソリューションの必要性が重要です。
図2 : ザイリンクス・ソリューションズ
個別部品のソリューションと比較して、MPS電源モジュールは高い動作効率を持ち、回路基板領域を最小限に抑えます。MPS電源モジュールは、レギュレータ、インダクタ、および能動素子を直接リードフレームに取り付けます (図3を参照)。このレイアウトにより、回路寄生を削減し、PCBへの最も熱的に効率的な接続を提供すると同時に、高速スイッチング周波数と過渡応答も可能になります。これにより、MPSモジュールは、電力密度、性能、低リップル、高効率が必要なFPGAアプリケーションに最適です。MPSは、業界で最も幅広い100以上の部品にまたがる電源モジュールの品揃えを持っています。
図3 : 集積電源モジュールレイアウト
ザイリンクス・Zynq UltraScale+RFSoCの電源アーキテクチャを考えてみましょう。RFSoC ICには30以上の電圧レールが必要です (図4を参照)。プログラマブルロジック (PL) ドメインの電圧レールはRFSoCに使用され、処理システム (PS) ドメインの電圧レールは内蔵のArm Cortexコアに使用されます。電圧レールを合体させ、使用するデバイスの数を減らすことで、これらを最小限に抑えることができます。MPS電源モジュールを使用することで、PCB実装面積を最小限に抑え、電源設計を簡素化できます。
図4 : ザイリンクス Zynq UltraScale+RFSoCソリューション
この リファレンスデザインでMPSは一般的な電源モジュールをいくつか使用しました。
MPM3695シリーズ
MPM3695シリーズは10Aおよび25Aの電源モジュールの系列を提供します。これらのモジュールは、FPGA電源用の汎用ソリューションを提供します。MPM3695シリーズは、複数のMPM3695-25モジュールまたはMPM3695-10モジュールを並列に積み重ねて出力電流を拡張し、電流出力を増加させ、過渡応答を最大化します。
個別のPOS (POL) ソリューションと比較して、MPM3695シリーズは最大60%の電力密度を向上させ、PCBレイアウトと電力段設計を簡素化するだけでなく、外部部品の必要性を最小限に抑え、ソリューションサイズを削減します。MPM3695シリーズは、カスタムの集積インダクタ設計と主要なパッケージ技術を備えたモノリシックパワーICであるため、個別のアプローチよりも40%小さいトータルソリューションサイズを誇っています。
MPM3632C
MPM3632Cはコンパクトで低ノイズの3Aモジュールソリューションです。このコンパクトな3mm x 5mm x 1.6mmソリューションは、単一出力電源モジュールから18Vおよび3A強制連続伝導モード (CCM) を提供します。
MPM3632Cは、ソリューションを完成させるために入力および出力コンデンサのみが必要です。それは広い入力電圧範囲、連続出力電流の3Aを支え、優秀なロードレギュレーションおよびラインレギュレーションを有しています。このソリューションのシンプルさと高性能により、あらゆる製品の市場投入までの時間を大幅に短縮できます。
MPM3606A
MPM3606Aは、ピン互換モジュールのファミリで設計の柔軟性を提供します。MPM3606Aは21V、0.6A電源モジュールで、ピン互換の1A、2A、3A電源モジュールのファミリの一部です。これは、ファミリ内の1つの部品を使用して設計し、最終的な電力要件が決定されたらモジュールを最適化できる柔軟性をパワーデザイナーに提供し非常に有益です。
MPS電源モジュールは、業界をリードする電圧レギュレータと、インダクタや能動素子を1つのパッケージに統合します。このアプローチにより、パワーデザイナーは、PCB基板スペースと設計の複雑さを最小限に抑えながら、高効率、超高速過渡応答、低ノイズを実現できると確信できます。当社の膨大な品揃えにより、MPSモジュールは最大の設計上の柔軟性を提供し、設計者はFPGAの最終設計要件に応じてソリューションをスケールアップまたはスケールダウンできます。これらの利点により、MPSモジュールはザイリンクスFPGAアプリケーションに最適なソリューションです。
_________________________
興味のある内容でしたか? お役に立つ情報をメールでお届けします。今すぐ登録を!
アカウントにログイン
新しいアカウントを作成