説明

このアンサーでは、7 シリーズ FPGA GTX トランシーバーのパワーアップ/パワーダウン シーケンスに関する推奨事項を説明します。

ソリューション

1) 推奨されるパワーアップ/パワーダウン シーケンス:

電流引き込みを最小にするために推奨される GTX トランシーバーのパワーアップ シーケンスは、V_CCINT、V_MGTAVCC、V_MGTAVTT または V_MGTAVCC、V_CCINT、V_MGTAVTT です。V_MGTVCCAUX には推奨されるシーケンスはありません。V_MGTAVCC および V_CCINT は同時に電源投入できます。電流引き込みを最小にするために推奨されるパワーダウン シーケンスは、パワーアップ シーケンスの逆になります。

推奨されるシーケンスを使用しない場合、パワーアップおよびパワーダウン中の V_MGTAVTT からの電流引き込みが仕様よりも高くなる可能性があります。

• V_MGTAVTT が V_MGTAVCC の前に電源投入され、V_MGTAVTT - V_MGTAVCC > 150 mV、V_MGTAVCC < 0.7V の場合、V_MGTAVCC が立ち上がるときに V_MGTAVTT の電流引き込みがトランシーバーごとに 460 mA 増加する可能性があります。電流引き込みの期間は最高 0.3* T_MGTAVCC になる可能性があります (GND から V_MGTAVCC の 90% へのランプ時間)。
• V_MGTAVTT が V_CCINT の前に電源投入され、V_MGTAVTT - V_CCINT > 150 mV、V_CCINT < 0.7V の場合、V_CCINT が立ち上がるときに V_MGTAVTT の電流引き込みがトランシーバーごとに 50 mA 増加する可能性があります。電流引き込みの期間は最高 0.3* T_VCCINT になる可能性があります (GND から V_CCINT の 90% へのランプ時間) 。
• V_MGTAVTT が V_MGTAVCC の前に電源投入され、V_MGTAVTT - V_MGTAVCC > 150 mV、V_MGTAVCC < 0.7V の場合、V_MGTAVCC が立ち下がるときに V_MGTAVTT の電流引き込みがトランシーバーごとに 460 mA 増加する可能性があります。電流引き込みの期間は最高 0.3* T_MGTAVCC になる可能性があります (V_MGTAVCC の 100% から 10% へのランプ時間) 。
• V_CCINT が V_MGTAVTT の前に電源投入され、V_MGTAVTT - V_CCINT > 150 mV、V_CCINT < 0.7V の場合、V_CCINT が立ち下がるときに V_MGTAVTT の電流引き込みがトランシーバーごとに 50 mA 増加する可能性があります。電流引き込みの期間は最高 0.3* T_VCCINT になる可能性があります (V_CCINT の 100% から 10% へのランプ時間) 。

2) 7 シリーズ GTX トランシーバー ES シリコンのみ:

このセクションは GTX プロダクション シリコンには該当しません。

2 a) 推奨される電源シーケンスが満たされていない場合、次の 2 つの条件が同時に満たされると、GTX トランシーバーが動作不能になる可能性があります。

• V_MGTAVTT が推奨される動作範囲内
  および
• V_MGTAVCC が 10,000 累積時間 0.4V 以下になる

V_MGTAVTT が推奨される動作範囲内で、V_MGTAVCC が 0.4V 以下になると、V_MGTAVTT から 100 mA の追加電流引き込みが発生します。

2 b) 推奨されるパワーアップ シーケンスに従っている場合、V_MGTAVCC が推奨動作範囲内であり、V_MGTAVTT が 0.7V 未満のときに、V_MGTAVCC から GTH トランシーバーごとに 50 mA の追加電流引き込みが発生します。使用されているトランシーバーの数によりますが、この追加電流は XPE でレポートされるものよりも大きいことがあります。

次の手順に従って、V_MGTAVCC の電源供給レギュレータが十分であるかを判断してください。

1. 『7 シリーズ FPGA GTX/GTH トランシーバー ユーザー ガイド』 (UG476) の表 5-2 「Kintex-7 FPGA GTX トランシーバーのパッケージごとの電源グループ」および下の表 1 「Virtex-7 FPGA GTX/GTH トランシーバーのパッケージごとの電源グループ」を参照して、電源グループごとの区画 (QUAD) 数を判断します。
2. 下の表 2 「1 つの電源グループの区画 (QUAD) 数に対する GTX の V_MGTAVCC 電流の合計」を参照して、電源グループごとの V_MGTAVCC 電流の最大値を判断します。
3. XPE を使用し、使用するトランシーバー数に基づいて電源グループごとの V_MGTAVCCの消費電力を算出します。
4. 手順 3 で XPE から得られた値が手順 2 で得られた値以上である場合は、変更は不要です。
5. 手順 3 で XPE から得られた値が手順 2 で得られた値未満である場合は、V_MGTAVCC の電源レギュレータをこの追加電流を考慮して変更することをお勧めします。

表 1: Virtex-7 FPGA GTX/GTH トランシーバーのパッケージごとの電源グループ

注記:

1. QUAD113 および QUAD213 の電源ピンおよびピン配置は、XC7VX485T、XC7VX550T、および XC7VX690T にスムーズに移行/変換できます。
2. QUAD110、QUAD210、QUAD111、QUAD211 の電源ピンおよびピン配置は、XC7VX550T にスムーズに移行/変換できます。

表 2: 1 つの電源グループの区画 (QUAD) 数に対する GTX の V_MGTAVCC 電流の合計

よく寄せられる質問 (FAQ)

1) 推奨シーケンスに従わない場合、これらの追加電流を何に追加すべきですか。

GTX プロダクション シリコンの場合は、XPE 14.2 以降のバージョンが使用されていると想定しています。GTX ES シリコンの場合は、XPE 13.4 以降のバージョンが使用されていると想定しています。

• 推奨シーケンスが使用されている場合、追加電流は追加されません。
• 推奨シーケンスが使用されていない場合、前述の追加電流が XPE の数値に追加されます。

2) 同時電源投入: V_MGTAVCC および V_MGTAVTT、V_CCINT および V_MGTAVTT、またはこれら 3 つに同時に電源を投入しても大丈夫ですか。この場合、追加の電流引き込みはありますか。

• 電源投入中に V_MGTAVCC < 0.7V (図の時間 T1) および V_MGTAVTT - V_MGTAVCC <= 150mV の場合、追加の電流引き込みはありません。電源投入中に V_MGTAVCC >= 0.7V (図の時間 T1) の場合、V_MGTAVTT の値にかかわらず、追加の電流引き込みはありません。
• 電源投入中に V_MGTAVCC < 0.7V (図の時間 T1) および V_MGTAVTT- V_CCINT <= 150mV の場合、追加の電流引き込みはありません。電源投入中に V_CCINT >= 0.7V (図の時間 T1) の場合、V_MGTAVTT の値にかかわらず、追加の電流引き込みはありません。

これらの条件が満たされない場合は、追加電流を考慮する必要があります。

3) V_MGTAVTT vs V_MGTAVCC およびV_MGTAVTT vs V_CCINT の両方のシーケンスに従わない場合、V_MGTAVTT の追加電流は累積しますか。

電源供給電流は累積増加します。つまり、両方の条件が同時に発生した場合、セクション 2.1 の条件も適用されると、プロダクション シリコンで V_MGTAVTT に 510mA (460mA + 50mA) の合計追加電流、ES シリコンで V_MGTAVTT に 610mA (460mA + 50mA + 100mA) の合計追加電流が発生します。

4) この追加電流はどのように影響しますか。 また、この追加電流はいつ発生しますか。

この追加電流は、パワーアップおよびパワーダウンのランプ時にのみ発生します。GTX トランシーバーに電源が投入されて動作しはじめると、影響はなくなります。

5) 追加電流引き込みを回避するための推奨パワー シーケンスに関する主な注意点は何ですか。

V_MGTAVTT は最後に電源投入する必要があります。V_MGTAVCC および V_CCINT は、V_MGTAVTT の前に電源投入する必要がありますが、この 2 つのどちらを先に電源投入してもかまいません。V_MGTAVCCAUX には推奨されるシーケンスはありません。これらが、推奨されるシーケンスを達成し、電流引き込みが発生しないようにするための基準です。

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