英特尔Agilex® 7电源管理用户指南

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ID 683373
日期 12/04/2023
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1. 英特尔Agilex 7电源管理概述 2. 英特尔Agilex 7功耗基础 3. 英特尔Agilex 7电源和I/O状态序列 4. 英特尔Agilex 7传感器监控系统 5. 英特尔Agilex 7电源优化技术和特性 6. Intel Agilex® 7 Power Management User Guide的文档修订历史
1. 英特尔Agilex 7电源管理概述 x
1.1. 电源系统设计阶段 1.2. 电源
1.1. 电源系统设计阶段 x
1.1.1. 选择一个电源树 1.1.2. 功耗评估 1.1.3. 功耗优化 1.1.4. 电源生成
2. 英特尔Agilex 7功耗基础 x
2.1. 功耗 2.2. 功耗评估基础 2.3. Intel® FPGA Power and Thermal Calculator 2.4. Power Analyzer
3. 英特尔Agilex 7电源和I/O状态序列 x
3.1. 概述 3.2. 上电顺序要求 3.3. 包含E-Tile的英特尔Agilex 7器件的断电顺序要求 3.4. 浮动电压 3.5. 上电复位(power-on reset)
3.2. 上电顺序要求 x
3.2.1. 电源排序期间GPIO，HPS和SDM Bank中的I/O管脚的指南
3.5. 上电复位(power-on reset) x
3.5.1. 由POR电路监控的电源
4. 英特尔Agilex 7传感器监控系统 x
4.1. 电压监测系统 4.2. 温度监测系统 4.3. 传感器设计考量 4.4. 温度读取设计示例
4.1. 电压监测系统 x
4.1.1. 电压传感器传输功能
4.2. 温度监测系统 x
4.2.1. 本地温度传感器 4.2.2. 远程温度感应二极管 4.2.3. 温度传感器位置 4.2.4. 检索本地温度传感器读数 4.2.5. 温度传感器错误代码
4.2.3. 温度传感器位置 x
4.2.3.1. 获取收发器Bank的大致位置
4.3. 传感器设计考量 x
4.3.1. 电压监控设计指南 4.3.2. 温度监控设计指南 4.3.3. 收发器Tile本地温度传感器设计指南 4.3.4. 指南：校准与英特尔Agilex 7 Remote TSD连接的温度传感芯片 4.3.5. 指南：读取R-Tile本地温度传感器
4.4. 温度读取设计示例 x
4.4.1. 目录结构 4.4.2. 硬件和软件要求 4.4.3. 温度读取设计示例描述 4.4.4. 使用温度读取设计示例 4.4.5. 验证设计示例与Mailbox Client with Avalon® Streaming Interface IP之间的交互
4.4.4. 使用温度读取设计示例 x
4.4.4.1. 打开温度读取设计示例 4.4.4.2. 编译温度读取设计示例和生成软件目标文件 4.4.4.3. 编程和启动温度读取设计示例 4.4.4.4. 发送命令到温度读取设计示例
4.4.4.4. 发送命令到温度读取设计示例 x
4.4.4.4.1. 温度读取设计示例的默认命令
5. 英特尔Agilex 7电源优化技术和特性 x
5.1. SmartVID标准电源器件 5.2. DSP和M20K电源门控 5.3. 时钟门控(Clock Gating) 5.4. 电源感应线(Power Sense Line) 5.5. Intel Quartus Prime软件中的功耗优化技术
5.1. SmartVID标准电源器件 x
5.1.1. 英特尔Agilex 7器件中SmartVID功能实现 5.1.2. SDM Power Manager 5.1.3. 温度补偿 5.1.4. 英特尔Agilex 7电源管理和VID实现指南
5.1.2. SDM Power Manager x
5.1.2.1. PMBus Master模式 5.1.2.2. PMBus Slave模式 5.1.2.3. 故障安全机制 5.1.2.4. 故障管理和错误报告 STATUS_BYTE轮询 电压适配器中的安全限值设置的重要性
5.1.4. 英特尔Agilex 7电源管理和VID实现指南 x
5.1.4.1. 指定电源管理(Power Management)和VID参数和选项
5.1.4.1. 指定电源管理(Power Management)和VID参数和选项 x
5.1.4.1.1. 配置管脚参数 5.1.4.1.2. 电源管理和VID参数 5.1.4.1.3. 电源管理和VID接口QSF约束指南
1. 英特尔Agilex 7电源管理概述
2. 英特尔Agilex 7功耗基础
3. 英特尔Agilex 7电源和I/O状态序列
4. 英特尔Agilex 7传感器监控系统
5. 英特尔Agilex 7电源优化技术和特性
6. Intel Agilex® 7 Power Management User Guide的文档修订历史

5.1.2.4. 故障管理和错误报告

SDM固件具有在整个初始化和监控状态期间检测PMBus中的错误，故障或警告的能力。此固件会分析任何错误并将其放入错误消息队列(EMQ)。在配置期间，CONFIG_STATUS邮箱命令会通知您发生的错误。

在master模式下运行监控状态(monitor state)期间，SDM固件每500 ms使用STATUS_BYTE命令查询电压适配器。如果从STATUS_BYTE返回的值不等于零，那么表示电压适配器内部发生错误、故障或警告。此固件通过EMQ报告错误，并置位SEU_ERROR管脚，以通知您发生的错误。

在从模式(slave mode)下，每当发生错误时，SDM固件就会置位PWRMGT_ALERT信号。外部PMBus master必须启动ARA流程与FPGA进行握手，以便从固件中读取错误。

STATUS_BYTE轮询

STATUS_BYTE轮询是一个可选的功能。若要改变STATUS_BYTE轮询的设置，请参考指定电源管理和VID参数和选项部分和表：电源管理和VID参数。

图 28. 故障管理和错误报告
注： 当您选择了经过Intel验证的电压适配器时，在master模式下每500 ms轮询一次STATUS_BYTE是适用的。如果您在Intel Quartus Prime GUI中选择了"Others"，那么STATUS_BYTE轮询是禁用的。

下表显示了基于返回比特的STATUS_BYTE错误。

表 26.   STATUS_BYTE错误定义
命令 错误定义
STATUS_BYTE (78h) Bit[7]: 忙，无法响应
Bit[6]: 关闭，未使能
Bit[5]: 发生输出过压故障
Bit[4]: 发生输出过流故障
Bit[3]: 发生输入欠压故障
Bit[2]: 发生温度故障或警告
Bit[1]: 发生通信、存储器或逻辑故障
Bit[0]: 发生上面未列出的故障

从STATUS_BYTE返回的每个比特指示一个在电压适配器中出现的不同错误，并且固件将每个错误报告给EMQ。例如，从STATUS_BYTE读取报告返回值0x6 (b'0000_0110)，表明电压适配器存在通信、存储器或逻辑故障以及温度故障或警告，对于出现的每个错误或故障，固件会在每个错误条目中向EMQ输入2个错误条目。

电压适配器中的安全限值设置的重要性

您必须对电压适配器中的非易失性存储器(NVM)进行正确编程，以确保错误标志不会针对预期操作条件错误地置位。

对于英特尔Agilex 7SmartVID 器件、 V CC 和V CCP 在0.70 V至0.90 V电压范围内工作。以下是适用于该电压范围的设置示例。您可以根据您的系统要求对设置进行修改。 

VOUT_OV_WARN_LIMIT to VID_MAX 927mV
VOUT_OV_FAULT_LIMIT to VID_MAX 930mV
VOUT_MAX to VID_MAX 950mV
VOUT_UV_WARN_LIMIT to VID_MIN 690mV
VOUT_UV_FAULT_LIMIT to VID_MIN 680mV

限制应比预期的操作条件更宽或更大，但要在器件的绝对最大额定值范围内。欲了解更多信息，请参考 英特尔Agilex 7 FPGA和SoC器件数据表：F系列和I系列 。

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