{"id":38811,"date":"2020-03-09T13:56:00","date_gmt":"2020-03-09T18:56:00","guid":{"rendered":"https:\/\/flex.com\/resources\/processor-power-sequencing"},"modified":"2026-03-15T14:35:02","modified_gmt":"2026-03-15T19:35:02","slug":"processor-power-sequencing","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/flex.com\/es\/resources\/processor-power-sequencing","title":{"rendered":"Secuenciaci\u00f3n de potencia del procesador"},"content":{"rendered":"
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\n\t\t\tFlex<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tRecursos<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tSecuenciaci\u00f3n de potencia del procesador<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t

Secuenciaci\u00f3n de potencia del procesador<\/h1>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\tPublicado en
\n\t\t\t\t9 de marzo de 2020\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tArt\u00edculo<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tComunicaciones<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEnerg\u00eda del centro de datos<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tFuerza<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tM\u00f3dulos de potencia<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Abstracto<\/h2>\n\n\n\n

Los procesadores, FPGA, DSP y otros dispositivos cuentan con m\u00faltiples l\u00edneas de alimentaci\u00f3n que deben encenderse y apagarse en la secuencia correcta y a la velocidad adecuada para evitar bloqueos, anomal\u00edas funcionales o incluso da\u00f1os. Los convertidores CC-CC de punto de carga controlados digitalmente se utilizan habitualmente para proporcionar a las l\u00edneas de alimentaci\u00f3n la secuencia y temporizaci\u00f3n apropiadas mediante firmware o programaci\u00f3n a trav\u00e9s de un bus de comunicaciones. Este art\u00edculo describe los esquemas t\u00edpicos utilizados. <\/p>\n\n\n\n

Art\u00edculo<\/h2>\n\n\n\n

Suministrar energ\u00eda a circuitos integrados como procesadores, FPGA, DSP, ASIC y memoria RAM DDR no es tarea sencilla. Generalmente se requieren varias l\u00edneas de alimentaci\u00f3n con diferentes voltajes, desde 3,3 V hasta menos de 1 V. Cada l\u00ednea debe ser estable ante variaciones de carga y cambios ambientales, tanto de forma est\u00e1tica como din\u00e1mica, y ante cambios bruscos en la corriente de carga, desde el modo de reposo al modo activo y viceversa. El voltaje tambi\u00e9n puede requerir un control activo, mediante t\u00e9cnicas como el escalado adaptativo de voltaje para minimizar el consumo de energ\u00eda en funci\u00f3n de la carga del procesador, o bien, mediante el uso de m\u00e1rgenes para probar los l\u00edmites de la funcionalidad.<\/p>\n\n\n\n

Una consideraci\u00f3n adicional es c\u00f3mo suben y bajan las l\u00edneas de voltaje al arrancar y apagar el sistema en t\u00e9rminos de secuencia, velocidades de rampa y retardo tras una orden de habilitaci\u00f3n\/deshabilitaci\u00f3n. Si no se configura correctamente, existen varios peligros potenciales. Una limitaci\u00f3n simple es la corriente de irrupci\u00f3n; el circuito integrado suele consumir una corriente m\u00e1xima varias veces superior a su valor normal de funcionamiento a medida que se cargan las capacitancias internas y se estabiliza la l\u00f3gica. Cada l\u00ednea tambi\u00e9n dispone de capacitancia externa, normalmente de varios cientos de microfaradios, para proporcionar energ\u00eda transitoria durante el funcionamiento normal; sin embargo, estas se descargan al inicio y se suman a la corriente de irrupci\u00f3n. Si todas las l\u00edneas suben simult\u00e1neamente, la fuente de alimentaci\u00f3n com\u00fan puede sobrecargarse debido a la demanda de corriente de pico y entrar en un modo de limitaci\u00f3n de corriente, reduciendo su voltaje. Existe entonces un peligro real de que los voltajes de los reguladores de las l\u00edneas individuales disminuyan al intentar arrancar, lo que provoca que la subida no sea mon\u00f3tona e impide el arranque correcto del circuito integrado. La secuenciaci\u00f3n de las l\u00edneas distribuye la energ\u00eda de irrupci\u00f3n a lo largo del tiempo, por lo que la demanda m\u00e1xima en la fuente de alimentaci\u00f3n es menor. Con los rieles de alimentaci\u00f3n aumentando de forma descontrolada, tambi\u00e9n existe la posibilidad de problemas moment\u00e1neos de contenci\u00f3n interna del bus a medida que se estabiliza la polarizaci\u00f3n del b\u00fafer triestado, lo que nuevamente podr\u00eda impedir la inicializaci\u00f3n correcta. Un problema m\u00e1s insidioso puede ocurrir cuando el sustrato o los diodos de protecci\u00f3n ESD se polarizan directamente debido a una secuencia incorrecta. Si el riel de 2,5 V en Figura 1<\/strong>, Por ejemplo, si la tensi\u00f3n se activa antes de la l\u00ednea de 3,3 V, el diodo de protecci\u00f3n ESD D1 permitir\u00eda el paso de corriente a C1 en la l\u00ednea de 3,3 V, lo que podr\u00eda da\u00f1arlo. Esta polarizaci\u00f3n previa en la l\u00ednea de 3,3 V tambi\u00e9n podr\u00eda causar problemas de arranque en el regulador de 3,3 V. Incluso con una secuencia correcta, los fabricantes de circuitos integrados suelen establecer velocidades de rampa m\u00e1ximas y m\u00ednimas para suministrar tensiones al arrancar y apagar el circuito, garantizando as\u00ed un funcionamiento correcto.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figura 1: Los diodos ESD proporcionan una ruta de corriente "paralizada" al arrancar.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Los reguladores de punto de carga (PoL) modernos est\u00e1n dise\u00f1ados espec\u00edficamente para generar los voltajes de l\u00ednea necesarios, y los tipos m\u00e1s recientes tendr\u00e1n control digital, lo que los hace programables tanto en el firmware como de forma remota, normalmente a trav\u00e9s de un I2<\/sup>Conexi\u00f3n C PMBus. Adem\u00e1s de una monitorizaci\u00f3n completa, permite configurar el voltaje de salida, as\u00ed como el retardo de arranque y las velocidades de rampa. Los dispositivos contar\u00e1n con al menos un pin de habilitaci\u00f3n, que permite la secuenciaci\u00f3n mediante control externo o temporizado, aunque tambi\u00e9n podr\u00edan incluir modos m\u00e1s avanzados como el control basado en eventos, el control del bus de comunicaci\u00f3n general (GCB) y el seguimiento de voltaje.<\/p>\n\n\n\n

Secuenciaci\u00f3n basada en el tiempo<\/h3>\n\n\n\n

Quiz\u00e1s el esquema m\u00e1s simple, la secuenciaci\u00f3n basada en el tiempo, se basa en retardos de arranque\/apagado y velocidades de rampa de subida\/bajada preprogramadas en convertidores PoL individuales con una l\u00ednea de habilitaci\u00f3n o control com\u00fan que inicia la secuencia para todos los convertidores juntos. La precisi\u00f3n de los tiempos depende de las especificaciones de los convertidores individuales, y se debe permitir un margen suficiente para que siempre se mantenga la secuencia correcta. Los fabricantes de convertidores PoL de control digital a menudo proporcionan software de soporte para preconfigurar sus convertidores con los tiempos elegidos, que luego se fijan en el firmware. La GUI del software normalmente mostrar\u00e1 los valores programados gr\u00e1ficamente (Figura 2<\/strong>).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figura 2: Salida gr\u00e1fica t\u00edpica del software de dise\u00f1o PoL para secuenciaci\u00f3n basada en el tiempo (FPD).<\/em><\/p>\n\n\n\n

Secuenciaci\u00f3n basada en eventos<\/h3>\n\n\n\n

Este esquema garantiza una secuencia estricta de arranque\/apagado al vincular la se\u00f1al de 'alimentaci\u00f3n correcta' de un convertidor controlador a la entrada de habilitaci\u00f3n del siguiente, que a su vez habilita un convertidor adicional (Figura 3<\/strong>Los tiempos de subida y bajada, as\u00ed como los retardos de arranque y parada, est\u00e1n preprogramados en cada convertidor, al igual que en el esquema basado en tiempo. La desventaja de este esquema es que la secuencia est\u00e1 cableada de forma fija y requerir\u00eda modificaciones de hardware para alterar el orden.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figura 3: Secuenciaci\u00f3n basada en eventos<\/em><\/p>\n\n\n\n

Secuenciaci\u00f3n GCB<\/h3>\n\n\n\n

Para un alto nivel de flexibilidad, se puede utilizar la secuenciaci\u00f3n GCB.. <\/strong>Aqu\u00ed, cada convertidor PoL puede comunicarse con otros en un grupo a trav\u00e9s de un bus de comunicaciones generales serial dedicado para establecer cualquier secuencia y temporizaci\u00f3n programada, que luego se puede modificar sin cambios de hardware mediante comandos PMBus. Los pines de habilitaci\u00f3n de los dispositivos se pueden conectar en paralelo para proporcionar una orden general de inicio\/parada a trav\u00e9s de una se\u00f1al CTRL o control PMBus, y se pueden conectar hasta 32 convertidores PoL de esta manera, cubriendo todos los escenarios realistas. Esto permite adem\u00e1s funcionalidades simult\u00e1neas como propagaci\u00f3n de fallas, adici\u00f3n\/eliminaci\u00f3n de fase, margen de difusi\u00f3n y habilitaci\u00f3n de difusi\u00f3n, junto con el monitoreo de temperatura, corriente de carga y cualquier ocurrencia de falla.<\/p>\n\n\n\n

Seguimiento de voltaje<\/h3>\n\n\n\n

A veces, lo importante es el valor relativo de los voltajes de arranque y apagado de los circuitos integrados, con l\u00edmites a las diferencias entre los rieles en lugar de valores absolutos. Esto se aborda con un modo de seguimiento de voltaje donde el voltaje de salida de un convertidor controlador, t\u00edpicamente el voltaje m\u00e1s alto, se convierte en la referencia de regulaci\u00f3n para otros en un grupo (Figura 4<\/strong>). <\/strong>Ahora, los voltajes del controlador y del objetivo est\u00e1n sincronizados, y el controlador establece los tiempos de subida y bajada. Si el objetivo debe ser una fracci\u00f3n fija de la salida del controlador (lo que se conoce como seguimiento ratiom\u00e9trico), esto se logra simplemente con un divisor de voltaje resistivo que conecta la salida del controlador con la entrada de control de seguimiento del objetivo. Los convertidores PoL deben dise\u00f1arse con una entrada VTRACK para controlar directamente el voltaje de salida.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figura 4: Convertidores PoL en modo de seguimiento<\/em><\/p>\n\n\n\n

Todos los modos de secuenciaci\u00f3n, con control sobre los retardos y las velocidades de rampa de voltaje, se facilitan mediante el moderno PoL digital con su completa flexibilidad y programabilidad. Empresas como Flex Power Modules est\u00e1n a la vanguardia de la tecnolog\u00eda, con una gama de productos PoL junto con su Software de dise\u00f1o de energ\u00eda Flex <\/a>y una interfaz gr\u00e1fica de usuario intuitiva, que facilita la configuraci\u00f3n y la simulaci\u00f3n del rendimiento, con comprobaci\u00f3n autom\u00e1tica de reglas para garantizar que se hayan configurado par\u00e1metros v\u00e1lidos. <\/p>\n\n\n\n

Nota: los t\u00e9rminos comunes "maestro" y "esclavo" en este art\u00edculo han sido reemplazados por "controlador" y "objetivo".<\/p>\n\n\n

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Se describir\u00e1 la secuencia de potencia del procesador: por qu\u00e9 es necesaria y c\u00f3mo se gestiona.<\/p>","protected":false},"author":18,"featured_media":34122,"template":"","categories":[38,90,43,97],"tags":[],"content-type":[94],"class_list":["post-38811","resource","type-resource","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-communications","category-data-center-power","category-power","category-power-modules","content-type-article"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/38811","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource"}],"about":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/resource"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/18"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/38811\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":38876,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/resource\/38811\/revisions\/38876"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/34122"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38811"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38811"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38811"},{"taxonomy":"content-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/flex.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/content-type?post=38811"}],"curies":[{"name":"gracias","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}