On-Chip Hot-Socketing & Power-Sequencing Unterstützung in Intel® FPGA-Geräten

Hot Socketing bezieht sich auf die Fähigkeit, eine Platine während des Systembetriebs in ein System einzufügen oder aus einem System zu entfernen, ohne negative Auswirkungen auf das System oder die Platine zu haben. Es wird auch als "Hot Swapping" oder "Hot Plug-in" bezeichnet.

Intel® FPGA ist der einzige PLD-Anbieter, der On-Chip-Hot-Socketing- und Power-Sequence-Schutzunterstützung sowie charakterisierungssichere Daten für 130-nm-FPGA-Familien anbietet. Die FPGA-Familien Stratix®, Stratix GX und Cyclone® sowie die CPLD-Familien MAX® 7000AE und MAX 3000A wurden entwickelt und getestet, um robuste Unterstützung für On-Chip-Hot-Socketing und Stromsequenzschutz zu bieten, ohne dass zusätzliche externe Geräte oder Platinenmanipulation erforderlich sind. Die neu eingeführten 90-nm-FPGA-FPGA-Familien Stratix II und Cyclone II sowie die 0,18-um-MAX II-CPLD-Familie unterstützen auch On-Chip-Hot-Socketing und Power-Sequence-Schutzfunktionen.

Um als hot-socketables Gerät zu gelten, muss das Gerät drei Kriterien erfüllen:

• Es kann vor dem Einschalten ohne Schaden gefahren werden
• Es fährt nicht vor oder während des Einschaltens aus
• Externe Eingangssignale zu den E/A-Pins des Geräts versorgen seine VCCIO- oder VCCINT-Netzteile nicht über die internen Pfade des Geräts mit Strom.

Weitere Informationen zu den Vorteilen der On-Chip-Hot-Socketing-Unterstützung in Intel FPGA-Geräten finden Sie im Whitepaper Intel FPGA Hot-Socketing & Power-Sequencing Vorteile, in dem die Hot-Socketing-Vorteile von Intel FPGA beschrieben werden. Detaillierte Charakterisierungsdaten finden Sie im Whitepaper Hot-Socketing & Power-Sequencing Feature & Testing for Intel FPGA Devices.

Detaillierte Charakterisierungsdaten finden Sie im Whitepaper, in dem die Hot-Socketing-Funktionen und Tests für die Stratix II-, Cyclone II-, Stratix-, Stratix GX- und Cyclone-FPGA-Familien sowie die CPLD-Familien MAX II, MAX 7000AE und MAX 3000A beschrieben werden.

Hot Socketing & Power-Sequence Protection in PLDs für hochverfügbare Systeme

Hot Socketing ist eine kritische Anforderung für Systeme, die eine hohe Verfügbarkeit (konstante Systemverfügbarkeit) erfordern, wie z. B. Netzwerkspeicherserver oder Telekommunikationsinfrastrukturen der Carrier-Klasse, bei denen jede Sekunde der Systemausfallzeiten direkt zu Umsatzeinbußen führt.

Hot Socketing & Power-Sequence Protection in PLDs für Mehrspannungssysteme

In Mehrspannungssystemen, für die keine Heißbuchse erforderlich ist, kann die Hot-Socketing- und Power-Sequence-Schutzfähigkeit der PLDs weiterhin kritisch sein. In diesen Systemen werden Regler verwendet, um unterschiedliche Spannungspegel bereitzustellen, und können dazu führen, dass die Einschaltsequenz unvorhersehbar wird. Geräte, die eine vorgegebene Einschaltsequenz erfordern, funktionieren möglicherweise nicht mehr ordnungsgemäß. Die Hot-Socketing-Unterstützung von PLDs kann Probleme in Mehrspannungs-Systemdesigns lindern, da die normale PLD-Funktionalität nicht durch die Einschaltsequenz des Systems beeinflusst wird. Dies kann für die übliche Anwendung von entscheidender Bedeutung sein, bei der CPLDs verwendet werden, um das Einschalten anderer Geräte in sehr komplexen Systemen zu steuern.

Tabelle 1 zeigt einige Beispielsysteme in verschiedenen Marktsegmenten, die von Hot Socketing in Intel FPGA-Geräten profitieren.

Tabelle 1. Beispiele für Systeme, die Hot Socketing erfordern

On-Chip Hot Socketing & Power-Sequencing Support Vorteile

Es gibt mehrere Techniken, die verwendet werden, um sicherzustellen, dass PLDs während des Hot-Socketing ordnungsgemäß funktionieren, einschließlich Sequenzanschlüssen und diskreten Hot-Swap-Controllern. Tabelle 2 vergleicht Hot Socketing in Intel FPGA PLDs mit der Verwendung anderer Techniken.

Tabelle 2. Intel FPGA PLDs im Vergleich zu den Alternativen

Notizen:

1. Die aktuelle Hot-Socketing-Spezifikation für jede PLD-Familie finden Sie im Handbuch oder Datenblatt der jeweiligen Familie.
2. Die Hot-Socketing-Unterstützung in den Stratix-, Stratix GX- und Cyclone-FPGA-Familien sowie den CPLD-Familien MAX 7000AE und MAX 3000A wird anhand unterschiedlicher Einschaltsequenzen überprüft. Detaillierte Testaufstellungen und -verfahren finden Sie im Charakterisierungsbericht. Die Stratix II-, Cyclone II- und MAX II-Familien unterstützen auch Hot-Socketing-Funktionen.
3. Die FPGA-Familien APEX II, APEX 20K, ACEX® 1K, Mercury, FLEX® 10KA, FLEX 10KE und 3,3 V FLEX 6000 sowie die CPLD-Familie MAX 7000B unterstützen ebenfalls Hot Socketing. Siehe AN 107: Using Intel FPGA Devices in Multiple-Voltage Systems.

Weiterführende Links

• Intel FPGA Hot-Socketing & Power-Sequencing Vorteile ›
• Hot-Socketing& Power-Sequencing-Funktion & Tests für Intel FPGA-Geräte ›
• Hot Socketing, ESD & Power-On Reset ›
• Stratix II Gerätehandbuch ›
• Hot Socketing, ESD & Power-On Reset ›
• Cyclone II Gerätehandbuch ›
• Hot Socketing & Power-On Reset in MAX II-Geräten ›
• MAX II Gerätehandbuch ›
• AN 107: Verwenden von Intel FPGA-Geräten in Systemen mit mehreren Spannungen ›
• Stratix II-Geräte Homepage ›
• Stratix-Geräte-Homepage ›
• Stratix GX-Geräte Homepage ›
• Cyclone II Geräte Startseite ›
• Cyclone Geräte Startseite ›
• MAX II CPLDs Homepage ›
• MAX 7000 CPLDs Homepage ›