数字电源为FPGA带来高效率

　　电源的发展方向可以归结为三方面：一是小型化;第二是高效、高可靠性;第三是智能化或者数字化。其中数字化尤为重要。因为随着数字负载变化，无论是手机、通信设备、工业设备、汽车等的处理器的性能大大增强了，另外其电压数值也大大降低了。例如，以前一个FPGA的内核电压供电是2V或者1V，现在很多FPGA的核心电压只有0.9V或0.8V。如何确保你的电源稳压器能够输出如此低的电压值，同时又能够达到0.5%或者1%的电压稳压精度?挑战在于电压精度越来越难实现，例如1V电压，若达到0.5%精度，需要稳压的电压值只有5mV，很可能一个噪声或纹波就可能要达到5mV。而传统的模拟控制环境很难实现这么高的稳压精度，或者在时效上有一些误差。只有通过数字化的电源管理可以解决这一点。

　　另外，处理器和器件的工作性能增强之后，使得数字负载的变化比以前更为复杂了。例如，移动设备往往是电池供电，所以有很长的时间属于静态或者睡眠模式。数字负载在正常工作、睡眠状态或其他工作模式下所需的电压是不同的，如何去监控负载的变化从而能够提出一个符合它要求的稳压精度和电流?这只有数字电源能做到。因为数字电源里面集成了数字内核，有通信的接口和主处理器相连，可以和主处理器进行双向通信。

　　量身定制的数字电源更具优势

　　不久前，Altera在亚太地区的14个城市举办Altera 2014年度技术巡展，展示了Altera最新的FPGA、SoC及Enpirion电源解决方案。其中，Arria 10和Enpirion的30A digital powerSOC with PMbus 可以搭建一个智能平台，FPGA把需求指令发给电源芯片，电源芯片里有DSP内核，DSP处理器会对这个指令进行分析和运算，然后给出符合主处理器所需要的核心电压供电，从而使电源帮助主芯片乃至整个系统降低静态损耗。Altera的Enpirion电源产品中国区高级业务经理张伟超先生说，测试标明，该方案可以帮助静态功耗降低40%。当然，这离不开Altera于2013年5月收购的Enpirion公司的功劳，收购后，Enpirion为Altera FPGA提供了定制化的解决方案，把最新的电源通信接口标准——PMBus V1.2及SmartVoltage ID带入Altera的Arria 10等新型FPGA中，可实现真正的自适应的数字控制环路。

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

　　目前，Enpirion是Altera的一个独立的电源事业部。Enpirion前身来自于贝尔实验室，有三大核心技术：高频IC，磁体工程，电源的封装和构建技术。