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オンチップADCを備えた制御PLDを使った電力管理

Power Management using a Control PLD with on-chip ADC
Posted 05/09/2017 by Shyam Chandra

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6章にわたって、細菌の複雑な回路ボード設計において、効率的な電力管理アーキテクチャを実装するにあたっての課題についてご紹介します。

5 章目となるこの記事では、最新の回路ボード向けの効率的な電力管理ソリューションを開発する最終的な挑戦を検討します。このモデルでは完全な回路を実現しました。制御PLDはすべての電力管理機能を担っています。しかし、不正確な「パワーグッド」信号の課題を克服するために、ボードの供給電圧を監視するオンチップデジタルコンバータ(ADC)を使用してアップグレードしています。ここで、制御PLDは、オンチップソフト/ハードプロセッサコアを使用して電力管理機能を実装し、ハウスキーピング機能はハードロジックで実装されています。

A Hardware Management System Using a Control PLD with an On-chip ADC
ADCオンチップADCを備えた制御PLDを使ったハードウェア管理システム

メリット:

  • 容易な スケーラビリティと他の設計への適応性
  • 設計時間を削減する電力管理とハウスキーピング機能の組み合わせ
  • 遠隔のシステム管理を可能にする電圧テレメトリを提供

デメリット:

  • 高度な密度とI/Oピンカウントを備えた大規模なCPLDを必要とすること
  • 複雑なCPLDによるソリューションコストの増加
  • 低い電圧アナログテレメトリを1つの場所にルーティングすることによる回路ボードの混雑増加
  • デジタルエンジニアによる電力管理機能とデジタル制御機能の実装が必要になること

この設計では、最初の設計の不正確なエラー検出を解決し、その他の2つのハイブリッド設計におけるいくつかの利点を享受できる一方で、依然としてボードの混雑を引き起こし、複雑な制御PLDを必要とします。ロジックは1ビットの“パワーグッド”信号ではなく12ビットベクトルを管理するため、電力管理に必要なロジックリソースは、非常に膨大になります。

これを以って最終章となりました。設計者の悩みの種をなくすことができる高性能な新しい電力管理設計アーキテクチャをお見逃しなく。

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