數字電源為FPGA帶來高效率

　　電源的發展方向可以歸結為三方面：一是小型化;第二是高效、高可靠性;第三是智能化或者數字化。其中數字化尤為重要。因為隨著數字負載變化，無論是手機、通信設備、工業設備、汽車等的處理器的性能大大增強了，另外其電壓數值也大大降低了。例如，以前一個FPGA的內核電壓供電是2V或者1V，現在很多FPGA的核心電壓只有0.9V或0.8V。如何確保你的電源穩壓器能夠輸出如此低的電壓值，同時又能夠達到0.5%或者1%的電壓穩壓精度?挑戰在于電壓精度越來越難實現，例如1V電壓，若達到0.5%精度，需要穩壓的電壓值只有5mV，很可能一個噪聲或紋波就可能要達到5mV。而傳統的模擬控制環境很難實現這么高的穩壓精度，或者在時效上有一些誤差。只有通過數字化的電源管理可以解決這一點。

　　另外，處理器和器件的工作性能增強之后，使得數字負載的變化比以前更為復雜了。例如，移動設備往往是電池供電，所以有很長的時間屬于靜態或者睡眠模式。數字負載在正常工作、睡眠狀態或其他工作模式下所需的電壓是不同的，如何去監控負載的變化從而能夠提出一個符合它要求的穩壓精度和電流?這只有數字電源能做到。因為數字電源里面集成了數字內核，有通信的接口和主處理器相連，可以和主處理器進行雙向通信。

　　量身定制的數字電源更具優勢

　　不久前，Altera在亞太地區的14個城市舉辦Altera 2014年度技術巡展，展示了Altera最新的FPGA、SoC及Enpirion電源解決方案。其中，Arria 10和Enpirion的30A digital powerSOC with PMbus 可以搭建一個智能平臺，FPGA把需求指令發給電源芯片，電源芯片里有DSP內核，DSP處理器會對這個指令進行分析和運算，然后給出符合主處理器所需要的核心電壓供電，從而使電源幫助主芯片乃至整個系統降低靜態損耗。Altera的Enpirion電源產品中國區高級業務經理張偉超先生說，測試標明，該方案可以幫助靜態功耗降低40%。當然，這離不開Altera于2013年5月收購的Enpirion公司的功勞，收購后，Enpirion為Altera FPGA提供了定制化的解決方案，把最新的電源通信接口標準——PMBus V1.2及SmartVoltage ID帶入Altera的Arria 10等新型FPGA中，可實現真正的自適應的數字控制環路。

　　Altera 的 Arria 10 和Enpirion 的 30A digital powerSOC with PMbus 一起 降低了系統功耗

　　目前，Enpirion是Altera的一個獨立的電源事業部。Enpirion前身來自于貝爾實驗室，有三大核心技術：高頻IC，磁體工程，電源的封裝和構建技術。