关于FPGA供电

Posted 2020-12-26 alifpga

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FPGA是一种多电源需求的芯片，主要有3种电源需求：

VCCINT：核心工作电压，PCI Express (PCIe) 硬核IP 模块和收发器物理编码子层(PCS) 电源。一般电压都很低，目前常用的FPGA都在1.2V左右。为FPGA的内部各种逻辑供电，电流从几百毫安到几安不等，具体取决于内部逻辑的工作时钟速率以及所占用的逻辑资源。对于这个电源来说，负载时一个高度容性阻抗，对电源的瞬态响应要求很高，而且由于驱动电压低工作电流大，对PCB的布线电阻非常敏感，需要特别注意走线宽度，尽可能减少布线电阻带来的损耗。

VCCA：通常为2.5V，PLL模拟电源。即使没有PLL，也必须要上电。模拟类的组件对电源的电源抑制比（PSRR）也就是电源噪声，或者说电源纹波非常敏感，所以通常会用一个独立的供电电源。这个电源的电流需求一般都不大，但对电源的噪声容忍度很低。所以应该尽可能的提高其电源纯净度。比如不直接用开关电源供电，先使用LDO稳压后再供给VCCA。

VCCD_PLL：通常为1.2V，PLL数字电源。

VCCIO：FPGA经常要与多种不同电平接口的芯片通信，所以通常都会支持非常多的电平标准。例如1.2，1.5，1.8，2.5，3.0，3.3。VCCIO就是为FPGA的I/O驱动逻辑供电。FPGA为了同时能和多种不同的电平标准接口芯片通信，Vcco通常以BANK为界，互相之间相互独立，也就是说在一颗FPGA芯片上同时存在几种不同的I/O电压。当然同一个BANK只能存在1种I/O电压。在使用中请详细阅读官方资料手册，以防设计错误。

在一些带收发器的FPGA器件中，还有以下几种电压标准：

VCC_CLKIN：支持1.2，1.5，1.8，2.5，3.0，3.3。主要为差分时钟输入管脚供电。

VCCH_GXB：2.5V，收发器输出(TX) 缓冲器电源。

VCCA_GXB：2.5V，收发器物理介质附加子层(PMA) 及辅助电源。

VCCL_GXB：1.2V，收发器PMA 及辅助电源。

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作者：杭州卿萃科技ALIFPGA

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