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技術情報

技術者への挑戦状 - 其の参 -
「ホワット・ワット・イズ・イット?」

  • コラム
  • Intel
  • FPGA

難易度:★☆☆☆☆☆☆  解答目安時間:1時間

8月に入りますます暑い日が続いていますね…
暑いのや熱いのは人間もデバイスも避けたいところ。
ということで今回は熱にも関係してくる消費電力の問題です。


いざ、出題!!

量産基板に採用されている電源モジュール(電源A)のディスコンが決まり、代替品の検討が必要になりました。電源A は FPGA のコア電源に使用しており、5V 入力 1.2V 出力の 4A 品です。

ただ、電源A は明らかにオーバースペックという事が分かっており、コスト削減のために代替品は適切な容量の物を選択する事になりました。
FPGA のデザインはありませんが設計時のコンパイルレポートがありますので、以下を参考に Quartus を使用せずコア電源の消費電力を導き出してください。
(1.2V ラインは何アンペア消費しますか?)

Device EP4CE40F23C7
Total logic elements 35,000/39,600(88%)
Total registers 35,000/39,600(88%)
M9Ks(16x256 single Port RAM) 100/126(79%)
Embedded Multiplier 9-bit elements 190/232(82%)
I/O pins 260/329(79%)
Input(3.3-V LVTTL) 130
Output(3.3-V LVTTL)8mA  130
PLLs 1/4(25%)
Maximum fan-out 2,500
Total fan-out 12,500


必要に応じて以下の情報も参考にしてください。
・クロックは100MHz 、トグルレートは12.5%で全体が動作しているとします
・基板周囲の温度は 55℃
・ヒートシンク、ファンは未実装

また、インテルでは インテル® Enpirion® 電源ソリューション という電源を扱っているため、合わせて最適なEnpirion デバイスも提案して下さい。

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