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사용자가 원하는 FPGA 장치를 목록에서 쉽게 찾을 수 있도록 WEBENCH FPGA Power Architect는 가장 먼저 FPGA 기본 사항을 캡처합니다. WEBENCH FPGA Power Architect가 기본 부품 번호부터 시작하여 로직 요소, I/O, Ram, PLL, 고유한 기능 등의 기본 선택 매개 변수를 추가합니다.
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그런 다음 FPGA Power Architect가 필요한 각각의 신호 그리고 신호와 관련된 전압 옵션 및 일반 전류를 수집하여 채웁니다. 공급업체 사양의 전원 레일 규칙은 사용자가 선택 가능한 옵션으로 표시됩니다.
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또한 FPGA Power Architect는 고유한 제약 조건을 조사하여 사용자에게 제공되는 옵션에 같이 포함시킵니다. 예를 들어 이 사례의 경우 1.2V를 선택 옵션으로 제공할 수 없는 고유한 요구사항이 있습니다.
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뿐만 아니라 FPGA Architect는 전원 레일 소프트 시작 지침 및 종속성을 캡처하여 이러한 규칙 정의를 따르는 전원 공급 장치를 생성합니다.
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FPGA 전원 레일 중에는 전원 공급 장치로 유입되는 피크 간 전압 리플을 최소화하기 위해 개별 공급 레일을 필터링해야 하는 것들이 많습니다. 이러한 필터에 대한 요구 사항이 개별 신호에 추가됩니다.
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필터를 추가한 후에는 전원 레일 공유 기능처럼 고유한 제약 조건이 추가로 캡처되어 WEBENCH 설계 구성에 통합됩니다.
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각 FPGA에 대해 총 전압 임계값 같은 데이터시트 제한이 통합되며 이러한 제한은 사용자가 구성할 수 있습니다.
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WEBENCH에서 사용자가 선택한 FPGA의 개별 전원 레일 요구 사항을 캡처했으니, 지금부터는 최대한 간단하게 최적화된 전원 솔루션을 만들어 보겠습니다. WEBENCH FPGA Power Architect 인터페이스에서, 사용자가 원하는 공급업체 FPGA를 목록에서 선택합니다.
그러면 해당 어레이의 신호 제약 조건과 전압 및 전류 레일 템플릿이 자동으로 채워집니다. 사용자는 풀다운을 업데이트하거나 I/O 뱅크를 선택 취소하여 선택 항목을 구체적으로 구성할 수 있습니다.
사용자가 Add Loads(부하 추가) 버튼을 클릭한 후에도 남아 있는 공급 레일이 다음 부하 구성 단계에 추가됩니다.
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사용자가 공급업체의 전원 버짓 예상값 스프레드시트를 사용하여 FPGA를 설계 및 구성하는 경우 Power Supply Current(전원 공급 장치 전류) 열에 주요 전류 요구 사항이 표시됩니다.
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FPGA 부하는 전압 리플, 사후 공급 필터 및 소프트 시작을 비롯하여 올바른 전원 공급 요구 사항을 포함하도록 사전에 구성됩니다.
사용자는 원하는 항목을 변경할 수 있으며, 필요한 경우 전압 및 전류도 변경할 수 있습니다. 또한 여기에 전원 공급 장치를 추가할 수 있습니다.
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옵티마이저 다이얼(optimizer dial)을 돌리면 옵티마이저 다이얼 설정 기반의 부품 선택 알고리즘을 사용하는 볼 그래프에 새로운 시스템 전원 아키텍처 집합이 추가됩니다. 예를 들어 다이얼을 smallest footprint(최소 풋프린트) 방향으로 돌리면 최소형 부품을 사용하도록 모든 부품이 선택됩니다.
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하나의 시스템 아키텍처는 중간 레일 하나와 부하에 대한 전원 공급 장치 4개로 구성됩니다. FPGA Power Architect는 중간 레일 값으로 여러 옵션을 시도한 후 각 레일에 가장 적합한 옵션을 기반으로 개별 전원 공급 장치 부하의 모든 선택 항목을 최적화합니다.
공급 장치마다 솔루션이 50개 이상 있을 수 있습니다. 이 그래픽은 각 공급 장치에 대한 Visualizer 출력을 보여 줍니다. 하지만 각 사례 중에서 최적의 사례만 사용자에게 제공됩니다.
FPGA Power Architect는 Visualizer 알고리즘을 사용하여 시스템의 각 노드에 대한 최적의 공급 장치를 결정합니다. 그러므로 최적화된 최종 공급 장치를 구하기 위해 수백 개의 솔루션을 놓고 저울질합니다.
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각 전원 아키텍처의 중간 레일과 부품이 서로 다르기 때문에 크기, 효율성 및 총 비용도 달라집니다. 표시되는 옵션 중 하나에는 중간 레일이 없으며, 나머지 옵션에는 다른 전압의 1개, 2개 또는 3개의 중간 레일이 있습니다. 각 사례마다 작은 풋프린트, 고효율, 낮은 BOM 비용 간에 다양한 차이가 발생합니다.
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보기/편집(View/Edit) 페이지에는 전력 손실, BOM 가격 및 풋프린트를 기준으로 시스템에서 각 공급 장치의 비중을 확인할 수 있는 파이 차트(pie chart)가 나옵니다. 공급 장치를 클릭하면 세부 정보를 볼 수 있습니다. 또한, 사용자는 Alternate Solutions(대체 솔루션) 탭을 클릭하여 원하는 경우 다른 전원 공급 장치 솔루션을 선택할 수도 있습니다.
이러한 방식으로 사용자는 어떤 전원 공급 장치가 문제의 주요 원인인지 판단하고 시정 조치를 취할 수 있습니다. 예를 들어, 전원 공급 장치 하나가 풋프린트의 대부분을 담당하고 있다면 사용자는 풋프린터가 더 작은 다른 전원 공급 장치 솔루션을 선택할 수 있습니다.
다음은 Create Project Design(프로젝트 설계 생성) 버튼을 클릭하여 프로젝트를 저장하고 다음 단계로 진행합니다.
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생성 및 저장된 프로젝트는 WEBENCH 환경에서 열립니다. 왼쪽에 시스템 블록 다이어그램이 표시됩니다. 원하는 블록을 클릭하여 각 전원 공급 장치 설계에 액세스할 수 있습니다.
그런 다음 설계자는 BOM을 보거나 변경하고, 효율성과 부하 전류의 상관 관계 같은 중요한 작동 값 차트를 보고, 전기 시뮬레이션을 수행하고, 열 시뮬레이션을 수행하고(가능한 경우), WEBENCH Build It 기능을 사용하여 프로토타입 키트를 가져오는(가능한 경우) 등 모든 WEBENCH Designer 기능을 사용할 수 있습니다.
맨 위 왼쪽에는 시스템 효율, 시스템 BOM 비용 및 시스템 풋프린터 등과 같은 시스템 매개 변수에 대한 요약이 있습니다.
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WEBENCH® Power Designer의 모든 고급 툴 및 시뮬레이션 기능은 설계를 조사하는 데 사용할 수 있습니다.
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WEBENCH® FPGA Power Architect 설계를 조정할 때마다 문서가 업데이트되고 완전히 동기화됩니다. 완전한 설계 보고서가 동적으로 생성되며 언제든지 보고서를 인쇄하거나 내보낼 수 있습니다.
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다른 사용자와 프로젝트를 공유하려면 탐색 헤더의 Share Project(프로젝트 공유) 버튼을 클릭합니다.
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수신인의 이메일 ID를 입력하고 메모를 추가합니다. 그런 다음 Share This Project(이 프로젝트 공유) 버튼을 클릭합니다. 그러면 전체 프로젝트가 한번에 공유됩니다. 수신인에게는 프로젝트 링크가 포함된 이메일이 발송되고 발신인에게는 설계 수신 후 확인 이메일이 발송됩니다.
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