【導讀】人工智能和深度學習時代推動了數據中心，云計算和邊緣計算市場的蓬勃發展。這些領域也成為現場可編程門陣列（FPGA）解決方案的巨大市場，尤其是在邊緣計算領域（見圖1）。
電感飽和的原因
圖1: FPGA解決方案
作為FPGA領域的領導者， 賽靈思推出的各種平臺設計解決方案可用于多種應用，尤其適用于無線通信與人工智能領域（見圖2）。隨著高性能FPGA的電源設計要求變得越來越復雜，電源工程師開始面臨更多的挑戰。功率需求大幅增加，尤其是對核心軌。更高功率密度、更高效率和更快的瞬態解決方案成為FPGA性能最大化的關鍵要素。
圖2: 賽靈思解決方案
與分立式解決方案相比，MPS電源模塊具有更高的工作效率并可以最大程度地減小占板面積。MPS電源模塊將穩壓器、電感和無源組件直接安裝在引線框架上（參見圖3）。這種布局減少了電路寄生現象，實現了散熱效率最高的PCB連接，同時還實現了快速開關頻率和瞬態響應。這使得MPS模塊非常適合要求高功率密度、高性能、低紋波和高效率的FPGA應用。MPS擁有業界最廣泛的電源模塊產品組合，涵蓋100多個器件，而且還在不斷增加。
圖3: 集成電源模塊布局
現在來看賽靈思的Zynq UltraScale + RFSoC電源架構。RFSoC IC需要超過30個電壓軌（見圖4）。可編程邏輯（PL）域中的電壓軌用于RFSoC，而處理系統（PS）域中的電壓軌用于內置的Arm Cortex內核。通過合并電壓軌并減少使用的設備數量，可以將電壓軌數量降至最低。采用MPS電源模塊可以最大程度地減小PCB占板面積，并簡化電源設計。
圖4: 賽靈思Zynq UltraScale+ RFSoC解決方案
在此參考設計中，MPS采用了幾種常用的電源模塊：
MPM3695系列
MPM3695系列提供10A和25A電源模塊。這些模塊可以為FPGA提供通用電源解決方案。該系列產品可以通過并聯方式堆疊多個MPM3695-25或MPM3695-10模塊來擴展輸出電流，從而增加電流輸出并最優化瞬態響應。
與分立負載點（POL）解決方案相比，MPM3695系列可以將功率密度提高多達60％，這不僅簡化了PCB布局和功率級設計，而且還將對外部組件的需求降至最低，從而減小了解決方案尺寸。MPM3695系列是具有定制集成電感設計和領先封裝技術的單片功率IC，其總體解決方案尺寸比分立式方法小40％。
MPM3632C
MPM3632CMPM3632C是一款緊湊型低噪聲3A模塊。它以3mmx5mmx1.6mm的封裝尺寸通過單輸出電源模塊提供18V和3A強制連續導通模式（CCM）解決方案。
MPM3632C僅需輸入和輸出電容器即可提供完整的解決方案。它支持寬輸入電壓范圍，可提供3A連續輸出電流，具有出色的負載和線性調整率。該方案簡單但具有高性能，可以極大地縮短產品上市時間。
MPM3606A
MPM3606A是一款21V、0.6A電源模塊，同一系列還提供了兼容引腳的 1A，2A 和 3A 電源模塊，讓電源解決方案設計更加靈活。
MPS電源模塊將我們行業領先的穩壓器、電感和無源組件集成到一個封裝中。采用MPS電源模塊，電源設計人員可以輕松實現高效率、超快速瞬態響應和低噪聲的電源設計，同時最大程度地減小PCB板空間和設計復雜性。憑借我們廣泛的解決方案組合，MPS模塊提供了最大的設計靈活性，設計人員可以根據FPGA的最終設計要求來擴展或縮減解決方案。MPS模塊因擁有這些優勢而成為賽靈思FPGA應用的最佳解決方案。
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