精准监控电流/电压 数字电源办理需求看涨
过往工程师在开发电子元件时若须调整元件电源功率，往往须大费周章调整电路板，因而业界提出数字电源体系办理技能，帮忙元件开发商在短时刻内以数字介面监测、批改元件参数（Parameter），以进步元件动力运用功率。
图1 凌力尔特微型模组电源产品行销司理Afshin Odabaee表明，
数字电源办理技能将有助于资料中心厂商精准监控电力运用景象。
凌力尔特（Linear Technology） μModule电源产品行销司理Afshin Odabaee（图1）表明，伺服器从元件、电路板至体系全体的耗电改动已成为资料中心牢靠度的重要目标，不过，要削减全体电力耗费则须精准调查每个层级的用电量（图2）。数字电源体系办理技能能透过数字汇流排（Digital Bus）供给规划人员重要的电源相关数据，包含负载电流、输入电流、输出电压、运算电力耗费、全体功率以及其他电源办理参数等。
图2 数字电源体系办理技能将层层把关电源耗费景象。
Odabaee进一步指出，与传统负载点（Point of Load， POL）转化器相较，数字电源体系办理技能能供给三大优势，包含电压优化（Voltage Optimization）、动态操控电压输出以及体系级的电力监控。
关于电压优化特征，Odabaee剖析，因为电压输出精准度对特定运用积体电路（ASIC）及现场可编程闸阵列（FPGA）供电而言至关重要，但传统电源供给输出电压在温度改动时简略发生飘移（Drift），并或许损坏全体规划。数字电源体系办理技能则能继续地以高精度及牢靠的类比数字转化器（ADC）量测电压输出景象。与此同时，时刻伺服回路（Time Servo Loop）将主动调整批改数字类比转化器（Trim DAC）值，藉此消除输出电压偏移景象，改进供电精准度。
另一方面，数字电源体系办理技能还能动态操控输出电压。传统电源供给电压一般系固定的，且无法简略地改动；数字电源体系办理计划将可透过双线（2-wire）数字介面，调整1毫伏特（mV）以下的电源改动，工程师可轻松地以此调全体系效能、最小化动力糟蹋。
事实上，数字电源体系办理技能最重要的功用系体系级电源监控。传统电源供给计划中，电源监控功用往往被分敞开至直流对直流（DC-DC）稳压器 （Regulator）上，仅有部分过电压/低电压（OV/UV）以及过电流（OC）过错可被侦测并传送至主操控器中；数字电源体系办理技能的电源监控则系内建功用且可编程。数字电源体系办理技能可计算电压/电流过错与高精度电压、电流及温度等改动相关景象，并贮存于内部非挥发性记忆体，以进一步除错，而且剖析底子肇因。
凌力尔特最新μModule降压DC-DC稳压器–LTM4676已导入数字电源体系办理技能，在16毫米 （mm）×16毫米×5.01毫米的球闸阵列（BGA）封装中，整合双组类比操控回路、精细混合信号电路、电子式可铲除可编程唯读记忆体 （EEPROM）、功率金属氧化物半导体场效电晶体（MOSFET）、电感和援助零组件，可弹性调整电源供给景象，进步动力运用功率。
事实上，除透过数字电源体系办理技能保证动力功率外，电源办理IC若自身具有可编程特征，将为全体电源办理效能添加助力。
因为可编程电源办理积体电路（Programmable Power Management IC）不只具有高弹性电源调整空间，且可削减电阻、电容元件的运用颗数，显着缩小电路板面积，因而招引赛灵思（Xilinx）、Altera、英特尔 （Intel）、飞思卡尔（Freescale）等晶片大厂相继推出参阅规划，欲抢先卡位高达1.5亿美元的潜在商场（TAM）。
具动态调理优势 可编程PMIC远景可期
图3 EXAR电源办理与AMS副总裁James Lougheed以为，
可编程电源办理计划已成为全体电源办理计划中快速生长的一大类别。
EXAR 电源办理与类比混合信号（AMS）副总裁James Lougheed（图3）表明，全体电源办理商场产量正显着跃升，除线性产品与非独立式DC-DC切换稳压器各具有35亿美元的商场潜力外，可编程电源办理产品远景更是不容小觑，现在已有超越一百家以上的x86及安谋世界（ARM）架构的伺服器、基地台、印象监控（Video Surveillance）及家庭闸道（Home Gateway）业者看好可编程电源IC低本钱、高整合度的优势，将其很多导入产品规划中。
Lougheed剖析，电源办理商场正掀动一股工业改动，为可编程电源办理计划带来快速生长的关键，包含才智电源供给（Intelligent Power Supply）以及模组电源（Module Power）等需求皆敏捷添加。
以才智电源供给需求为例，电源监控计划除须提高至体系层级外，尚须削减元件数量及全体电路板面积，以进步电源监测牢靠度。与此同时，电源监控计划须援助多重封闭形式（Multiple Shutdown Modes）及动态电压规划（Dynamic Voltage Scaling），以防止剩余电源糟蹋景象。
Lougheed比较传统类比脉宽调变（PWM）以及可编程电源办理计划两者的四通道计划元件颗数，前者需一百四十八颗、后者仅需三十三颗，可显着削减电路板占位面积。
事实上，电源计划厂商若要在短时刻内针对企业、工业等各式不同运用端规划产品，将倾向选用模组化的可编程电源办理计划，除可省却从头规划体系的费事，亦可在伺服器、网路或通讯设备有限的空间中发挥电源办理计划的最大效益。
据了解，因为可编程电源办理商场发展潜力巨大，因而EXAR除宣布一系列切换操控器、线性稳压器外，更大规划出资多重输出数字操控器（Multi Output Digital Controller）–PowerXR系列产品，欲于网路、电信、伺服器以及工业等各大运用商场大显神通。
相同看好可编程电源办理商场远景，现场可编程闸阵列（FPGA）厂商赛灵思、Altera以及晶片大厂英特尔、飞思卡尔、博通（Broadcom）、超微 （AMD）等也已推出选用EXAR PowerXR计划的可编程电源办理参阅规划，准备于未来几年挟数字电源的可编程弹性大举抢市。
值得一提的是，Altera为进一步改进FPGA耗电体现，除与业界推出参阅规划外，更于本年5月斥资1.4亿美元并购DC-DC电源晶片厂商Enpirion，并新增一系列高功率DC-DC电源转化产品线–PowerSoC系列。
Enpirion电源专业发功 Altera优化FPGA功耗
Altera已将电源计划整合至旗下FPGA参阅规划，期供给客户更高的FPGA电源转化功率及更小的电路板面积，期望藉由高功率电源办理计划稳固商场位置。
图4 Altera电源工作行销总监Mark Davidson指出，Altera最新
电源优化参阅规划让客户仅需简易三过程即可完结产品规划。
Altera 电源工作行销总监Mark Davidson（图4）表明，电源办理规划对Altera客户而言已成为决议产品胜败的重要关键，因而，该公司除针对本钱、频宽等不同需求推出各式杂乱可程式逻辑元件（CPLD）及FPGA产品线外，更在并购Enpirion后参加完好、易上手且高功率的电源解决计划，并使其与Altera旗下FPGA 产品调配，为客户供给更高产品附加价值，且让客户可于短时刻内规划出更高效能的体系。
Davidson着重，Altera除将继续供给自有的FPGA电源办理专业外，更将借力Enpirion共同的DC-DC电源技能优势，包含先进电源封装（Advanced Power Packaging）、电磁工程（Magnetics Engineering）、高频率切换（High Frequency Switching）等，并将上述优势的高整合PowerSoC系列产品与Altera旗下FPGA产品线进一步结合，强化FPGA电源办理效能。
据了解，因为Enpirion的PowerSoC DC-DC电源转化器在极小的封装中整合操控器、高频功率场效电晶体（High Frequency Power FET）以及数个电感器（Inductor），因而能够在抱负的电路板占位面积中满意FPGA电源动态体现需求。与竞争对手计划相较，Enpirion电源解决计划可帮忙FPGA电路板开发商削减50%以上占位面积、提高35%全体体系电源体现功率（图5）。
图5 Enpirion电源办理计划将可提高Altera旗下FPGA的电源功率。
不只如此，Enpirion电源解决计划的操控回路（Control Loop）可发生抱负的暂态体现，因而Altera客户可削减运用50%以上的大型解耦%&&&&&%器（Bulk Decoupling Capacitor）颗数；别的，Altera亦使用自身专业，以高功率切换式稳压器（Switching Regulator）代替线性（Linear）调整计划，供给低噪（Low Noise）及高功率电力转化器与锁相回路（PLL）。归纳以上技能，Altera可帮忙客户显着削减元件颗数，并供给更高的产品牢靠度以及延伸产品生命周期。
Altera约半年前并购Enpirion后，于10月推出首款电源优化FPGA参阅规划，供给FPGA运用者及电路板开发商一套完好（Turnkey）的电源解决计划。Altera首款参阅规划将确定Cyclone V体系单晶片（SoC）系列，而第四季稍晚该公司亦将连续宣布Stratix V、Arria V与Cyclone V FPGA系列电源优化参阅规划，而上述产品皆根据28奈米（nm）制程出产；除此之外，2014年上半年Altera将进一步宣布针对28奈米制程产品电源优化计划的完好开发套件，帮忙客户大幅缩短体系开发时刻。
业界透过并购案强化数字电源办理技能才能的厂商不只一家，戴乐格 （Dialog）本年7月并购沟通对直流（AC-DC）数字电源办理%&&&&&%商iWatt后，也打开一连串的商场拓宽动作，期使用iWatt既有的AC-DC 电源办理技能、专利及LED专业，于数字电
