AN 910: 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南

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ID 683393
日期 12/04/2023
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1. 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南概述 2. 电源传输概述 3. 电路板供电网络建议 4. 针对组合供电轨降噪而建议的电路板LC滤波器 5. 未使用的Tile的PCB PDN设计指南 6. 针对PCB电源轨的PCB稳压器建议 7. 电路板供电网络仿真 8. 英特尔Agilex® 7器件系列PDN设计总结 9. AN 910: 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南文档修订历史
1. 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南概述 x
1.1. 英特尔Agilex® 7器件的器件指南现状
2. 电源传输概述 x
2.1. 电源架构 2.2. 电源轨合并要求 2.3. 电源轨规格 2.4. 去耦电容建议
2.1. 电源架构 x
2.1.1. 功率预算 2.1.2. 电源树
2.1.2. 电源树 x
2.1.2.1. 针对器件封装中仅有P-Tile和E-Tile的 英特尔Agilex® 7器件而建议的Power Tree（电源树）。 2.1.2.2. 建议用于 英特尔Agilex® 7 AGI或AGF（仅具有F-Tile，或同时兼具F-Tile和R-Tile）器件封装的电源树 2.1.2.3. 建议用于 英特尔Agilex® 7 AGM（仅具有F-Tile，或同时兼具F-Tile和R-Tile）器件封装的电源树
2.3. 电源轨规格 x
2.3.1. 电源网络 2.3.2. 电源轨容限 2.3.3. 电源网络和瞬态规范
2.3.1. 电源网络 x
2.3.1.1. 英特尔Agilex® 7封装电源网络和子系统详情
2.4. 去耦电容建议 x
2.4.1. 英特尔Agilex® 7 FPGA封装板级去耦电容总结 2.4.2. 英特尔Agilex® 7 E-Tile板级去耦电容总结 2.4.3. 英特尔Agilex® 7 P-Tile板级去耦电容总结 2.4.4. 英特尔Agilex® 7 F-Tile板级去耦电容总结 2.4.5. 英特尔Agilex® 7 R-Tile板级去耦电容总结
3. 电路板供电网络建议 x
3.1. 电路板去耦电容器和Power Flooding指南 3.2. FPGA核架构VCC稳压器选择 3.3. 遥感连接 3.4. Load Line（负载线）要求 3.5. VCC核板级电流摆率
4. 针对组合供电轨降噪而建议的电路板LC滤波器 x
4.1. P-Tile电源轨LC滤波器板级方案和连接 4.2. E-Tile电源轨LC滤波器板级方案和连接 4.3. 高噪声稳压器情况下的F-Tile电源轨板级连接和LC滤波器建议 4.4. 高噪声稳压器情况下的R-Tile电源轨板级连接和LC滤波器建议
5. 未使用的Tile的PCB PDN设计指南 x
5.1. 未使用的E-Tile的PDN设计指南 5.2. 未使用的P-Tile的PDN设计指南 5.3. 未使用的R-Tile的PDN设计指南 5.4. 未使用的F-Tile的PDN设计指南
1. 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南概述
2. 电源传输概述
3. 电路板供电网络建议
4. 针对组合供电轨降噪而建议的电路板LC滤波器
5. 未使用的Tile的PCB PDN设计指南
6. 针对PCB电源轨的PCB稳压器建议
7. 电路板供电网络仿真
8. 英特尔Agilex® 7器件系列PDN设计总结
9. AN 910: 英特尔Agilex® 7电源分配网络设计指南文档修订历史

2.3.1.1. 英特尔Agilex® 7封装电源网络和子系统详情

表 4.   英特尔Agilex® 7 AGF（仅E-Tile和P-Tile）， 英特尔Agilex® 7 AGF（仅F-Tile）和 英特尔Agilex® 7 AGI（仅F-Tile，R-Tile或两者）FPGA封装电源轨网络和子系统详情
器件 Power Thermal Calculator (PTC)轨名称 电路板连接 系统连接
FPGA VCC VCCL 0.8V 内核架构
FPGA/HPS VCCL_HPS HPS核适用于–1、–2和–3器件。请参阅图 1和图 2中的注释。
FPGA/HPS VCCPLLDIG_HPS HPS核适用于–1、–2和–3器件。请参阅图 1和图 2中的注释。
FPGA/PIO VCCP I/O 96 PHY
带有E-Tile和P-Tile的FPGA封装 VCCH VCCH 0.9V/P0V9_GR1 AIB-Bridge的电源轨用于带有E-Tile和P-Tile的FPGA封装。
FPGA/SDM VCCH_SDM SDM POR监控球（monitoring ball），用于带有E-Tile和P-Tile的FPGA封装和带有F-Tile和R-Tile的FPGA封装的VCCH。
FPGA封装（带有F-Tile和R-Tile）或者封装（仅带有F-Tile） VCCH P0V8_GR1 AIB-Bridge的电源轨用于带有F-Tile和R-Tile的封装或者仅带有F-Tile的封装。
FPGA/SDM VCCH_SDM SDM POR监控球（monitoring ball），用于仅带有F-tile的FPGA封装的VCCH。
FPGA/SDM VCCL_SDM SDM核
FPGA/SDM VCCPLLDIG_SDM SDM数字PLL
FPGA VCCPT P1V8_GR2 CRAM
FPGA/SDM VCCADC ADC
FPGA/SDM VCCPLL_SDM SDM模拟PLL
FPGA/HPS VCCPLL_HPS HPS模拟PLL
FPGA/SDM VCCIO_PIO_SDM P1V2_GR3 VCCIO_PIO_SDM的SDM POR监控器
FPGA/PIO VCCIO_PIO I/O 96 I/O缓冲器
FPGA VCCRCORE 当I/O为1.2V时，仅与VCCIO_PIO共享
FPGA VCCA_PLL 主DDR PLL
FPGA/SDM VCCIO_SDM P1V8_GR3 SDM 1.8V I/O电源
FPGA/HPS VCCIO_HPS HPS I/O电源
FPGA/SDM VCCBAT VCCBAT 电池备用电源，适用于器件安全Advanced Encryption Standard（高级加密标准），Battery-backed RAM (AES BBRAM)密钥寄存器。
FPGA/SDM VCCFUSEWR_SDM VCCFUSEWR_SDM

SDM熔丝。

仅当I/O轨、VCCIO_SDM和VCCIO_HPS上无活动时才允许烧写熔丝。

否则，VCCFUSEWR_SDM需要单独的电源模块。
表 5.   英特尔Agilex® 7 AGM（仅具有F-Tile、R-Tile或两者）FPGA封装电源轨网络和子系统详细信息
器件 Power Thermal Calculator (PTC)轨名称 电路板连接 系统连接
FPGA VCC VCCL 0.8 V 内核架构
FPGA/HPS VCCL_HPS HPS核用于–1、–2和–3器件。请参阅和图 3中的注释。
FPGA/HPS VCCPLLDIG_HPS HPS核用于–1、–2和–3器件。请参阅图 3中的注释。
FPGA/PIO VCCP I/O 96 PHY。
FPGA/SDM VCCH_SDM VCC_HSSI_GXR 对于包含F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7器件，必须将此感应器连接到VCC_HSSI_GXR轨。
FPGA封装（带有F-Tile和R-Tile）或者FPGA封装（仅带有F-Tile） VCCH P0V8_GR1 AIB-Bridge的电源轨用于带有F-Tile和R-Tile的封装或者仅带有F-Tile的封装。
FPGA/SDM VCCH_SDM SDM POR监控球（monitoring ball），用于仅带有F-Tile的FPGA封装的VCCH。
FPGA/SDM VCCL_SDM SDM核。
FPGA/SDM VCCPLLDIG_SDM SDM数字PLL。
FPGA/NOC VCCLPLL_NOC 用于片上网络的I/O和数字电源管脚。
FPGA/NOC VCCPLLDIG_NOC 用于片上网络的数字电源管脚。
FPGA/UIB VCCM_PUMP_HBM VCCM_PUMP_HBM 2.5V HBM2E的泵电源。
FPGA VCCPT P1V8_GR3/Group 3a CRAM。
FPGA/NOC VCCIO_NOC 用于片上网络的I/O电源管脚。
FPGA/SDM VCCADC ADC。
FPGA/SDM VCCPLL_SDM SDM模拟PLL
FPGA/HPS VCCPLL_HPS HPS模拟PLL
FPGA/NOC VCCPLL_NOC 用于片上网络的模拟电源管脚。
FPGA/SDM VCCIO_SDM SDM 1.8V I/O电源。
FPGA/HPS VCCIO_HPS HPS I/O电源。
FPGA/SDM VCCFUSEWR_SDM SDM熔丝。
FPGA/SDM VCCIO_PIO_SDM P1V2_GR3/Group 3b VCCIO_PIO_SDM的SDM POR监控器。
FPGA/PIO VCCIO_PIO I/O 96 I/O缓冲器。
FPGA/UIB VCCIO_UIB UIB的I/O电源。
FPGA VCCRCORE 当I/O为1.2V时，与VCCIO_PIO共享
FPGA/SDM VCCBAT VCCBAT 电池备用电源，适用于器件安全Advanced Encryption Standard（高级加密标准），Battery-backed RAM (AES BBRAM)密钥寄存器。
表 6.   英特尔Agilex® 7E-Tile电源轨网络和子系统详细信息
PTC轨名称 电路板连接 系统连接
VCCRT_GXE VCCH 0.9V E-Tile TX/RX收发器模拟（transceiver analog）
VCCRTPLL_GXE E-Tile TX/RX收发器模拟（transceiver analog）
VCC_HSSI_GXE E-Tile TX/RX收发器模拟（transceiver analog）
VCCH_GXE VCCH_GXE E-Tile TX/RX收发器模拟（transceiver analog）
VCCCLK_GXE VCCCLK_GXE E-Tile 2.5V I/O电源
表 7.   英特尔Agilex® 7 P-Tile电源轨网络和子系统详细信息
PTC轨名称 电路板连接 系统连接
VCC_HSSI_GXP VCCH 0.9V P-Tile TX/RX收发器数字（transceiver digital）
VCCFUSE_GXP P-Tile熔丝
VCCRT_GXP P-Tile TX/RX收发器模拟（transceiver analog）
VCCH_GXP P1V8_GR2 P-Tile TX/RX模拟
VCCCLK_GXP P-Tile中的1.8 GPIO
表 8.   英特尔Agilex® 7 R-Tile电源轨网络和子系统详细信息
PTC轨名称 电路板连接 系统连接
VCC_HSSI_GXR P0V9_GR1
  • R-Tile TX/RX收发器数字（transceiver digital）
  • 对于AGI F-Tile和R-Tile ES器件，VCC_HSSI_GXR为0.95V，因此需要一个单独的电源轨。
  • 对于AGI F-Tile和R-Tile成品器件，VCC_HSSI_GXR为0.9V，可以与VCCH合并
VCCED_GXR VCCED_GXR_0.9V_GR2/P0V9_GR1

R-Tile TX/RX收发器数字（transceiver digital）

连接到带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 F/I系列器件Group 2中的独立0.9V稳压电源。

连接到带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 M系列器件Group 1中的P0V9_GR1，并且可以与VCC_HSSI_GXR组合。

VCCE_PLL_GXR VCCE_PLL_GXR R-Tile PLL参考信号功率
VCCCLK_GXR P1V0_GR2 R-Tile DFE
VCCHFUSE_GXR R-Tile熔丝传感
VCCRT_GXR VCCRT_GXR R-Tile TX/RX收发器模拟电源（transceiver analog supply）
VCCE_DTS_GXR VCCE_PLL_GXR —
VCCH_GXR P1V8_GR2 P1V8_GR3

R-Tile 高电压 (1.8V)。

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 F/I系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR2 。

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 M系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR3。

表 9.   英特尔Agilex® 7 F-Tile电源轨网络和子系统详细信息
PTC轨名称 电路板连接 系统连接
VCC_HSSI_GXF P0V8_GR1 F-Tile数字供电电源，连接到P0V8_GR1，无需通过滤波器
VCCERT_FGT_GXF P1V0_GR1 F-Tile通用模拟电源
VCCERT1_FHT_GXF F-Tile高速（HS）模拟电源
VCCERT2_FHT_GXF F-Tile HS模拟电源
VCCFUSECORE_GXF P1V0_GR2 F-Tile熔丝电源
VCCFUSEWR_GXF F-Tile熔丝传感WR
VCCEHT_FHT_GXF VCCEHT_FHT_GXF F-Tile HS高压电源
VCCH_FGT_GXF P1V8_GR2/P1V8_GR3

F-Tile通用高压电源

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 F/I系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR2 。

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 M系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR3。

VCCLK_GXF

F-Tile DFT电源

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 F/I系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR2 。

通过每个带有F-Tile和R-Tile的 英特尔Agilex® 7 M系列器件的过滤器连接到 P1V8_GR3。

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