Kintex-7和Virtex-7 GTX收发器上电/断电设计咨询

描述

本回答记录讨论了7系列FPGA GTX收发器上电/断电排序建议及其含义。

1)推荐的上电/断电顺序:

推荐的GTX收发器上电顺序为V CCINT ,V MGTAVCC ,V MGTAVTT或V MGTAVCC ,V CCINT ,V MGTAVTT,以实现最小电流消耗。 V MGTVCCAUX没有推荐的测序。 V MGTAVCC和V CCINT都可以同时加速。建议的断电顺序与上电顺序相反,以实现最小电流消耗。

如果不满足推荐的顺序,则在上电和断电期间从V MGTAVTT汲取的电流可能高于规格:

  • 当V MGTAVTT在V MGTAVCC之前上 ,并且V MGTAVTT -V MGTAVCC > 150 mV且V MGTAVCC <0.7V时,当V MGTAVCC上升时,每个收发器的V MGTAVTT电流消耗可增加460 mA。电流消耗的持续时间可以高达0.3 * T MGTAVCC (从GND到V MGTAVCC的 90%的斜坡时间)。
  • 当V MGTAVTT在V CCINT之前上 ,且V MGTAVTT - V CCINT > 150 mV且V CCINT <0.7V时,当V CCINT上升时,每个收发器的V MGTAVTT电流消耗可增加50 mA。电流消耗的持续时间可以达到0.3 * T VCCINT (从GND到V CCINT的 90%的斜坡时间)。
  • 当V MGTAVCC在V MGTAVTT之前断电 ,并且V MGTAVTT -V MGTAVCC > 150 mV且V MGTAVCC <0.7V时,当V MGTAVCC斜降时,V MGTAVTT电流消耗可以增加每个收发器460 mA。电流消耗的持续时间可以高达0.3 * T MGTAVCC (斜坡时间从V MGTAVCC的 100%到10%)。
  • 当V CCINT在V MGTAVTT之前断电 ,且V MGTAVTT - V CCINT > 150 mV且V CCINT <0.7V时,当V CCINT斜坡下降时,每个收发器的V MGTAVTT电流消耗可增加50 mA。电流消耗的持续时间可以达到0.3 * T VCCINT (斜坡时间从V CCINT的 100%到10%)。

2)仅适用于7系列GTX收发器通用ES硅:

请注意,本节不适用于GTX Production芯片。

2 a)如果不符合建议的功率序列,如果同时发生以下两种情况,则GTX收发器可能无法运行:

  • V MGTAVTT在其推荐的工作范围内
  • V MGTAVCC的电压低于0.4V,累计小时数超过10,000小时

当V MGTAVTT在其推荐的工作范围内且V MGTAVCC处于0.4V或更低的电压时,从V MGTAVTT获得额外的100 mA电流。

2 b)如果遵循建议的上电顺序,当V MGTAVCC在其推荐的工作范围内供电且V MGTAVTT低于0.7V时,每个GTX收发器额外增加50 mA来自V MGTAVCC 。根据所使用的收发器数量,此额外电流可能大于XPE中报告的电流。

按照此程序确定V MGTAVCC的电源调节器是否足够:

  1. 请参阅表5-2 7系列FPGA中的Kintex-7 FPGA GTX收发器电源分组GTX / GTH收发器用户指南(UG476)和表1每个封装的Virtex-7 FPGA GTX / GTH收发器电源分组以确定每个电源分组的QUAD总数
  2. 请参阅表2:电源组中QUAD数量的总GTX V MGTAVCC电流,以确定每个电源分组的最大V MGTAVCC电流。
  3. 根据使用XPE的收发器数量计算每个电源组的V MGTAVCC功耗。
  4. 如果在步骤3中从XPE获得的当前值大于或等于在步骤2中获得的当前值,则不需要改变。
  5. 如果从步骤3中的XPE获得的电流值小于步骤2中获得的电流值,则建议增强V MGTAVCC的电源调节器以考虑该额外电流。


表1:每个封装的Virtex-7 FPGA GTX / GTH收发器电源分组




笔记:

  1. QUAD113和QUAD213的电源引脚和引脚分布可用于无缝迁移/交换到XC7VX485T,XC7VX550T和XC7VX690T。
  2. QUAD110,QUAD210,QUAD111和QUAD211的电源引脚和引脚分布可用于无缝迁移/交换到XC7VX550T。

表2:电源分组中QUAD数量的总GTX V MGTAVCC电流

电源组中的QUAD数
每个电源组的V MGTAVCC电流(mA)
6
1200
4
800
3
600
2
400
1
200

 

3)常见问题

1)当不遵循推荐的序列时,应该将这些额外的电流添加到什么?

对于GTX Production Silicon,这假定使用XPE 14.2或更新版本。对于GTX通用ES芯片,这假定使用XPE 13.4或更新版本。

  • 如果使用推荐的顺序,则不会添加额外的电流。
  • 如果不使用推荐的顺序,则在XPE编号之上添加所提及的附加电流。

2)同时上电:可以同时上电V MGTAVCC和V MGTAVTT ,或V CCINT和V MGTAVTT ,还是全部三个?额外的电流抽取是否仍适用?

  • 在上电期间,如果V MGTAVCC <0.7V(图中时间“T1”)和V MGTAVTT - V MGTAVCC <= 150 mV,则没有额外的电流消耗。在上电期间,如果V MGTAVCC > = 0.7V(图中的时间“T1”),则无论V MGTAVTT值如何都没有额外的电流。
  • 在上电期间,如果V MGTAVCC <0.7V(图中时间“T1”)和V MGTAVTT V CCINT <= 150 mV,则没有额外的电流消耗。在上电期间,如果V CCINT > = 0.7V(图中的时间“T1”),则无论V MGTAVTT值如何,都没有额外的电流。

如果不能满足这些条件,则需要考虑额外的电流。

AR47817_1.JPG

3)开V MGTAVTT这些附加电流累积当V MGTAVTT的VS V MGTAVCC和V MGTAVTT VS V CCINT两个序列不遵循?

电源电流增加是累积的。因此,如果两种情况同时发生,则在生产硅的V MGTAVTT上额外增加510mA(460 mA + 50 mA),在通用ES硅的V MGTAVTT上额外增加610 mA(460 mA + 50 mA + 100 mA)第2.1节也适用。

4)这种额外电流的影响是什么?这种情况何时发生?

此附加电流仅在上电和断电斜坡上发生。一旦GTX收发器上电并运行,这就没有任何影响。

5)为避免额外的电流消耗,建议的电源排序要记住哪些关键事项?

V MGTAVTT必须最后通电。 V MGTAVCC和V CCINT必须在V MGTAVTT之前上电,但它们可以按任何顺序。 V MGTAVCCAUX没有推荐的测序。这些是确保满足推荐排序且没有电流消耗的标准。

修订记录

二○一六年十月二十○日增加了断电期间额外电流消耗的条件
07月23日更多澄清;在遵循建议的顺序,电流消耗的持续时间,同时启动以及更多常见问题解答时,更新了有关额外电流消耗的信息。
06月28日初始发行
编辑 重设标签(回车键确认) 标为违禁 关闭 合并 删除

提问于 2018-07-31 14:38:51 +0800

这个帖子被标记为一个社区wiki

这个帖子是一个wiki(维基). 任何一个积分 >500的人都可以完善它