概述
Power Design Manager
在自适应 SoC 和 FPGA 设计过程中，从器件选择到系统级电源预算和散热设计，电源估算对于许多决策而言都至关重要。多年来，Xilinx Power Estimator (XPE) 一直都是领先的 FPGA 电源估计工具；然而，随着 FPGA、MPSoC 以及自适应 SoC 器件的尺寸和复杂性在过去几年里不断增加，很明显，我们必须对我们的电源估算功能进行相应的升级，才能为具有一系列复杂硬 IP 块的大型复杂器件架构提供更好的支持。
Power Design Manager (PDM) 是全新的新一代电源估算平台，旨在为最大的 Versal™ 和 Kria™ SOM 产品带来精确、一致的电源估算性能。Power Design Manager 是 Versal 产品系列的首选电源估算工具。
Power Design Manager 的特性
- 为 Versal 器件带来了更高的速度和稳定性
- 支持 Versal AI Core 系列、Prime 系列、Premium 系列、 AI Edge 系列和 HBM 系列
- 支持 Kria K26 SOM 和 Kria KV260 入门套件
- 面向硬件特定电气和热约束的全新 Export XDC 向导，用于 Vivado® ML 版本电源设计和热预算管理
- 现已针对 Windows 及 Linux 提供
- Versal 器件硬 IP 块的增强向导：
- DDR Memory Controller (DDRMC)
- 600G 通道化多速率以太网子系统 (DCMAC)
- 多速率以太网 MAC (MRMAC)
- 支持 FEC 的 600G Interlaken (ILKN)
- 400G 高速加密 (HSC) 引擎
- PCI Express® 集成块，带有 DMA/桥接器和高速缓存相干互连 (CPM)，支持 PCI Express Base 5.0 版本 (CPM5)
迁移
可轻松从 XPE 迁移至 PDM
展望未来，Power Design Manager (PDM) 是评估所有 Versal 器件功耗的首选。PDM 是 AMD 最先进的功耗估算工具，可将 AMD 自适应 SoC 和 FPGA 从 XPE 无缝迁移至 PDM。在 PDM 中创建项目时，只需选择导入 XPE 文件选项即可。导入 .xpe 文件后，PDM 工具将根据执行的设计更新 Versal 器件的资源使用情况。
下载 PDM，以估算 Versal 器件的功率。
XPE 将继续支持 Versal 产品系列之前的所有产品系列。
支持的产品
Versal 器件的电源设计管理器
Versal 器件支持：Versal AI Core、AI Edge、Prime 及 Premium 和 HBM 系列
Kria SOM 支持：KV260 视觉 AI 入门套件和 K26 SOM
新增功能
Power Design Manager (PDM) 2023.1 版本亮点：
- 使用 HBMMC IP 向导支持 Versal™ HBM
- 全新 PL 电源管理仪表板
- 以下器件的预生产级功率数据更新：
- Versal Premium：XCVP1052、XCVP1102、XCVP1402、XCVP1502、XCVP1702、XCVP1802
- Versal Prime: XCVM2302, XCVM2902
- 以下器件的预生产级功率数据更新：
- Versal AI Edge：XCVE2802
- Versal AI Core: XCVC2802
- 支持全新的 Q 级 Versal prime 器件 XQVM1502
请在此处查看最新的 PDM 修订历史记录答复记录：修订历史记录 AR。
下载
下载 PDM 并访问其它资源
Power Design Manager (PDM) 2023.1 是用于这些产品功率估算的独立下载：
- Versal™ 自适应 SoC: AI Core | Prime | Premium | AI Edge | HBM
- Kria™ SOM: K26 | KV260
使用最新版本的 PDM 以确保功耗数据是最准确、最新的。
排序与去耦
确保供电排序、去耦和整合准确无误，是顺利启动电路板的关键。通过电源设计页面，PDM 允许用户在两个支持性电源轨之间进行整合。PDM 还将根据所选的温度等级 XC、XA、XQ 显示适当的去耦电容器建议。
最少电轨：
允许为所选器件提供数量最少的稳压器，但这就意味着：由于域的电源管理，应用不能发挥任何静态节能优势。仍可通过时钟门控和频率缩放等技术实现动态节能。
全面电源管理：
能够全面控制电源轨，从而可最大限度节省电源：动态节能（源于利用时钟门控或频率缩放等动态节能技术）和静态节能（根据需要开关电源域）。
无论是否支持处理子系统 (PS) 超速驱动，PDM 都将根据针对内核电压（低：0.7V；中：0.8V 和高：0.88V）选择的器件显示这些选项所支持的整合与排序。
此外，还从电源表中为用户电源估算显示了电源轨组、DC 公差、AC 纹波和所有电流需求以及动态去耦。
这可确保针对用户计划的应用正确设计供电。
此外，去耦电容器与布置也通过 PDM 显示。以下是为商用级 (XC) 及国防级 (XQ) 器件推荐的电容器。
推荐的商用级 (XC) 电容器：
| Nominal Value | Case Size | Temp | ESR | ESL | Manf | Manf Part Number | Ideal Placement to FPGA/MPSoC1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 330uF | 1210 | X6S | 1mΩ | 4nH | Murata | GRM32EC80E337ME05L | Within 1-1.5" of BGA edge |
| 100uF | 0805 | X6S | 1.5mΩ | 2.5nH | Murata | GRM21BC80G107ME15L | Within 1-1.5" of BGA edge |
| 47uF | 0603 | X6S | 2mΩ | 2nH | Murata | GRM188C80E476ME05D | Within 1" of BGA edge |
| 22uF | 0603 | X6S | 3mΩ | 2nH | Murata | GRM188C80G226ME15 | Within 1" of BGA edge |
| 10uF | 0402 | X6S | 5mΩ | 1.5nH | Murata | GRM155C80E106ME44 | Within 1" of BGA edge |
| 1.0uF | 0201 | X6S | 10mΩ | 1nH | Murata | GRM033C80J105ME05 | Under BGA between power/GND vias |
- 理想的布置是最大限度减少从电容器到 FPGA/MPSoC/ACAP 的扩散电感
- 上面列出的去耦基于当前的 PDM 设计，假设已遵循 UG863 中所有的电容器布置规则。
- 我们建议运行一个完整的电源去耦网络 (PDN) 仿真来进行验证。
- -55C 到 +105C 的推荐电容器：
推荐的国防级 (XQ) 电容器：
| Nominal Value | Case Size | Temp/ Change % | Manf | Manf Part Number | Ideal Placement to FPGA/MPSoC1 |
|---|---|---|---|---|---|
| 330µF | 7343 | TantPoly | Kemet | T541X337M010AH6510 | 1-4" |
| 47µF | 7343 | TantPoly | Kemet | T541X476M035AH6510 | 0.5-3" |
| 22µF | 1210 | X7R | Kemet | C1210C226K8RAL7800 | 0.5-2" |
| 2.2µF | 0805 | X7R | Kemet | C0805C225K4RAL7800 | 0-1" |
| 0.47µF | 0603 | X7R | Kemet | C0603C474K4RAL7867 | 0-1" |
| 0.1µF | 0402 | X7R | Kemet | C0402C104K4RAL7867 | 0-1" |
- 理想的布置是最大限度减少从电容器到 FPGA/MPSoC/ACAP 的扩散电感
- 上面列出的去耦基于当前的 PDM 设计，假设已遵循 UG863 中所有的电容器布置规则。
- 我们建议运行一个完整的 PDN 仿真来进行验证。
- -55C 到 +125C 的推荐电容器：
如欲了解有关已验证电源参考设计的更多详情，请访问供电解决方案页面。