
應(yīng)用Achronix Speedster7t FPGA設(shè)計高能效、可擴(kuò)展的GNN加速器
要想理解和管理FPGA設(shè)計師如何在設(shè)計周期早期在FPGA上實(shí)現(xiàn)高處理狀態(tài)和低處理狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,將顯著影響電源設(shè)計師優(yōu)化電源設(shè)計和滿足系統(tǒng)功耗要求的可選方法。
通常很難計算一塊電路板要求的最大電流。但 FPGA 電源設(shè)計相當(dāng)有技巧。FPGA 所需電流很大程度上取決于邏輯設(shè)計和時鐘頻率。同樣一個器件在一個設(shè)計中可能只需 0.5W,而在另一個設(shè)計中可能高達(dá) 5W。
通常除了電源精度影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,更高精度的電源還可以幫助我們降低系統(tǒng)功耗。
通常在 FPGA 系統(tǒng)中,電源解決方案是工程師需要考慮的重要題目之一。與一般的電腦要求不同,F(xiàn)PGA 電源需要高精度、可編程功能、可調(diào)度等要素,及最重要的「高能量密度」,即低電壓 / 高電流。業(yè)界已將這類型的產(chǎn)品研發(fā)歸類于負(fù)載點(diǎn)(PoL)穩(wěn)壓電源。
目前隨著智能電子、自動化和傳感器在工業(yè)和汽車環(huán)境中的普及,提高了對電源數(shù)量和性能的要求。特別是低 EMI,已成為更加重要的關(guān)鍵電源參數(shù)考量因素,除此以外,還包括小解決方案尺寸、高效率、熱性能、穩(wěn)健性和易用性等常規(guī)要求。
我們在實(shí)施電源方案時,設(shè)計人員應(yīng)該明確知道這些供電電源 ( 也稱為“軌式電源” ) 的總功率。而且,和器件外部消耗的總功率相比,設(shè)計人員還需要考慮器件內(nèi)部實(shí)際消耗的總功率 ( 稱為“熱功率”或者“耗散功率” ) ,例如,外部輸出電容負(fù)載和平衡電阻匹配網(wǎng)絡(luò)的功耗。通常來說外部電源為 FPGA 或者 CPLD 內(nèi)部和外部正常工作提供電能源。
通常來說外部電源為 FPGA 或者 CPLD 內(nèi)部和外部正常工作提供電能源。實(shí)施電源方案時,設(shè)計人員應(yīng)該明確知道這些供電電源 ( 也稱為“軌式電源” ) 的總功率。
從家庭控制中智能門鈴和安全攝像頭的存在檢測,到零售應(yīng)用中用于庫存的對象計數(shù),再到工業(yè)應(yīng)用中物體和存在檢測,越來越多的網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用正在不斷推動新型AI解決方案面市。
隨著人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展,對半導(dǎo)體的大量需求使得這個行業(yè)快速進(jìn)入了繁榮期。2020年繼英偉達(dá)400億美元收購ARM后,AMD正在就收購可編程邏輯器生產(chǎn)商賽靈思深入談判,這筆交易價值約在300億美元左右。
超微半導(dǎo)體(AMD)正就收購芯片制造商賽靈思(Xilinx)進(jìn)行深入談判,該交易價值可能超過300億美元,堪稱芯片業(yè)的“世紀(jì)并購”。然而Xilinx是做什么的,AMD為什么要收購它呢?
Xilinx在1984年引入第一個現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA),盡管到Actel在1988年普及這個術(shù)語它們才被稱為FPGA。Achronix產(chǎn)品規(guī)劃和業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Manoj Roge談過去三十年來發(fā)生的三波FPGA浪潮,Achronix成立于2004年,并于2007年將其第一批產(chǎn)品投入該領(lǐng)域,但與可編程邏輯行業(yè)的先驅(qū)Altera(現(xiàn)已成為Intel的一部分),Xilinx和Lattice Semiconductor相比,這是市場的新貴,而后者早在20年前就已成立。
賽靈思展示了FPGA的創(chuàng)新型TCON的設(shè)計
現(xiàn)如今,另一個棘手的問題來自難以預(yù)料的FPGA或ASIC最佳運(yùn)行參數(shù)的變化。最終的特性結(jié)果有時會迫使設(shè)計人員在構(gòu)建了初始硬件后更改他們的設(shè)計,從而導(dǎo)致他們在以下兩個方面上很難做出決定:利用性能更低的產(chǎn)品抓住所需的市場商機(jī),還是冒可能給予競爭對手上市時間優(yōu)勢的延誤風(fēng)險。
我們在選擇一款符合FPGA應(yīng)用需要的電源時,必須將很多因素考慮在內(nèi)。成本、尺寸,以及效率,始終是電源設(shè)計過程中需要注意的因素。不過,在FPGA應(yīng)用中,某些電源軌將會有不同的要求。
什么是FPGA電源,通常FPGA電源是,現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 設(shè)計電源系統(tǒng)可不是件容易的工作。FPGA是高度可配置的半導(dǎo)體器件,這種器件在大量應(yīng)用和終端市場中使用。常見示例包括通信、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、視頻和國防等應(yīng)用。
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