英特尔® FPGA 设备中支持片内热插拔和上电顺序
热插拔是指能够在系统运行过程中将电路板插入系统或从系统中移除电路板,而不会对系统或电路板造成负面影响。也称为“热交换”或“热插入”。
英特尔® FPGA 是唯一为 130 纳米 FPGA 家族提供片内热插拔、上电顺序保护和特性化证明数据的 PLD 供应商。Stratix®、Stratix GX 和 Cyclone® FPGA 家族及 MAX® 7000AE 和 MAX 3000A CPLD 家族经过设计和测试,能够为片上热插拔和上电排序保护提供强大的支持,而无需额外的外部设备或电路板操作。新推出的 90 纳米 Stratix II 和 Cyclone II FPGA 家族及 0.18 微米 MAX II CPLD 家族也支持片上热插拔和上电排序保护。
设备必须满足三个条件才能被称为可热插拔:
- 可以在上电前驱动而不会有任何损坏
- 不会在上电前或上电期间驱动信号。
- 设备的 I/O 引脚的外部输入信号不会通过设备的内部路径为其 VCCIO 或 VCCINT 电源供电
要进一步了解英特尔 FPGA 设备中的片上热插拔支持的优势,请参阅英特尔 FPGA 热插拔和上电排序优势白皮书,其中详细说明了英特尔 FPGA 的热插拔优势。如需详细的特性化数据,请参阅英特尔 FPGA 设备的热插拔和上电排序的特性和测试白皮书。
如需详细的特性化数据,请参阅详细说明了 Stratix II、Cyclone II、Stratix、Stratix GX 和 Cyclone FPGA 家族以及 MAX® II、MAX 7000AE 和 MAX 3000A CPLD 家族的热插拔特性和测试的白皮书。
用于高可用性系统中 PLD 的热插拔和上电排序保护
热插拔是需要高可用性(持续的系统正常运行时间)的系统(如网络存储服务器或运营商级电信基础设施)的关键要求,这些系统中每一秒钟的系统停机时间都会直接转化为收入损失。
用于多电压系统中 PLD 的热插拔和上电排序保护
在不需要热插拔的多电压系统中,PLD 的热插拔和电源排序保护能力仍然是关键。在这些系统中,使用稳压器来提供不同的电压,并可能导致上电顺序变得不可预测;需要预先确定上电顺序的设备可能无法再正常工作。PLD 的热插拔支持可以缓解多电压系统设计中的问题,因为正常的 PLD 功能不会受到系统上电顺序的影响。这对于在非常复杂的系统中使用 CPLD 来控制其他设备上电的常见应用来说可能至关重要。
表 1 概述了不同细分市场中一些受益于英特尔 FPGA 器件热插拔的系统示例。
表 1.需要热插拔的系统示例
支持片内热插拔和上电顺序优势
有几种技术用于确保 PLD 在热插接期间正常工作,包括顺序连接器和离散热插拔控制器。表 2 比较了英特尔 FPGA PLD 中的热插拔与使用其他技术实现的热插拔。
表 2.英特尔 FPGA PLD 与替代方案
注意:
- 有关每个 PLD 家族的实际热插接规格,请参阅各个家族的手册或数据表。
- Stratix、Stratix GX 和 Cyclone FPGA 家族以及 MAX 7000AE 和 MAX 3000A CPLD 家族中的热插拔支持已针对不同的上电顺序进行了验证。详细测试设置和程序请参阅特性报告。Stratix II、Cyclone II 和 MAX II 家族也将支持热插拔功能。
- APEX II、APEX 20K、ACEX® 1K、Mercury、FLEX® 10KA、FLEX 10KE 和 3.3-V FLEX 6000 FPGA 家族,及 MAX 7000B CPLD 家族也支持热插拔。参阅AN 107:在多电压系统中使用英特尔 FPGA 设备。
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