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POWER
TELECOMM/DATACOMM SUPPLY
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- ELETTRONICA OGGI 457 - OTTOBRE 2016
che utilizzi RAM, il sistema operativo deve “ricordare”
l’indirizzo in cui qualsiasi dato è stato memorizzato,
mentre con le CAM, può trovare i dati di cui ha bisogno
con una sola operazione. Una TCAM è un tipo speciale
di memoria che esegue una ricerca nel proprio intero
contenuto in un singolo ciclo di clock. Il termine “ter-
nary” si riferisce alla funzionalità della memoria di re-
gistrare i dati ed eseguire interrogazioni relative ai dati
stessi utilizzando tre input diversi: 0, 1 e X. Spesso si fa
riferimento all’input “X” come stato “ininfluente” o “jolly”,
che consente alla TCAM di eseguire ricerche a raggio
più ampio in base a corrispondenze di sequenze, al con-
trario di una CAM, binaria, che esegue ricerche basate
su corrispondenze esatte utilizzando solo sequenze di
0 e 1. I router possono memorizzare la propria intera ta-
bella di instradamento in queste TCAM, consentendo ri-
cerche molto rapide. Una TCAM aumenta sia la velocità
di ricerca sia la classificazione e l’inoltro dei pacchetti,
ma richiede più potenza rispetto a una CAM. Entrambe
le memorie – CAM e TCAM – richiedono setpoint molto
precisi e hanno requisiti con ridotte tolleranze relativi ai
transitori di tensione, quindi molto
complessi per i progettisti di sistemi
di alimentazione.
Un altro dispositivo utilizzabile nei
router e switch è un ASIC, un circuito
integrato personalizzato per un uso
particolare e quindi non destinato
ad applicazioni universali. I moderni
ASIC spesso includono interi micro-
processori, moduli di memoria come
ROM, RAM, EEPROM, memorie flash
e altri moduli fondamentali di grandi
dimensioni. Un ASIC di questo tipo
spesso è indicato con il termine SoC
(system-on-chip) e può richiedere
centinaia di ampere con tensioni di
funzionamento del core comprese
fra 0,8 e 1,2V. Così come per le TCAM
e le CAM, la precisione del setpoint e
la risposta al transitorio sono cruciali per le prestazioni
complessive di queste soluzioni. Le dimensioni della so-
luzione e un controllo eccellente della corrente sono pure
requisiti fondamentali per il progettista dell’alimentatore.
Un ulteriore dispositivo impiegato in sistemi di teleco-
municazioni e trasmissione dati è l’FPGA, un circuito in-
tegrato programmabile. Gli FPGA vengono utilizzati nella
progettazione di sistemi speciali e consentono agli utenti
di adattare i microprocessori per rispondere alle proprie
esigenze individuali. I dispositivi di questo tipo hanno nu-
merosi ingressi di tensione e per alimentare il core pos-
sono essere necessarie correnti superiori a 100 ampere.
Scalabilità
La quantità di CAM e TCAM allocata a un particolare
switch o router dipende dal posizionamento dell’offerta
– sistemi di fascia bassa, media e alta – della particolare
azienda operante nel settore delle reti. In genere, i siste-
mi più costosi avranno CAM e TCAM in quantità tale da
supportare le velocità più elevate, le ricerche più velo-
ci e i throughput massimi. Tuttavia, alcuni consumatori
non vorranno acquistare un router di fascia alta a meno
di non poter giustificare il costo aggiuntivo. Esiste quindi
l’esigenza di offrire più piattaforme con livelli differenti di
funzionalità e prezzo, per cui sarebbe utile poter dispor-
re di un convertitore CC/CC scalabile su diversi livelli
di potenza e numero di uscite a seconda della piattafor-
ma. Le soluzioni preesistenti utilizzano ordinariamente
una configurazione multifase, ma con solo un’uscita o
due. Se vi sono più di due carichi ad alta corrente, gli
utenti devono ricorrere a più controller, con conseguen-
ti aumenti in termini di dimensioni della soluzione, di
complessità di progetto e di costo. Inoltre, alcune delle
soluzioni di alimentazione preesistenti richiedono treni
di dispositivi di potenza (power train) speciali che non
sono compatibili con i normali DrMOS o altri moduli di
alimentazione standard. Un nuo-
vo controller CC/CC sviluppato
da Linear Technology risponde
a queste esigenze e consente
scalabilità su più piattaforme, il
che richiede sia uscite di cor-
rente elevata che più soluzioni
per il punto di carico caratteriz-
zate da notevole densità.
Una soluzione intelligente:
un circuito integrato scalabile
LTC7851/-1 di Linear è un con-
troller “step-down” (in discesa)
sincrono multifase operante in
modalità di tensione che fornisce
agli utenti la possibilità di sceglie-
re fra una, due, tre o quattro usci-
te e può erogare sino a 40 ampere
per uscita a secondo la scelta di componenti esterni. Ad
esempio, è possibile combinare tutte e quattro le fasi per
erogare 160A quando occorre alimentare il core oppure
ottenere quattro uscite indipendenti che assicurino ten-
sioni di alimentazione sia per il sistema che per un ASIC
e varie porte I/O. Il circuito integrato LTC7851/-1 funzio-
na sia con DrMOS e altri moduli di alimentazione sia con
MOSFET a canale N discreti con i corrispondenti gate
driver per i treni di dispositivi di potenza, consentendo
la massima flessibilità di configurazione della soluzione.
Impiegando due circuiti integrati è possibile collegare in
parallelo sino a otto fasi e sfasare le uscite mediante clock
per ridurre al minimo i filtri di ingresso e uscita nel caso
di correnti molto elevate, superiore a 260A. Impiegan-
do tre circuiti integrati è possibile collegare in parallelo
Fig. 2 – Curva dell’efficienza dell’LTC7851 per una
singola uscita in discesa da 12V a 0,95V con corrente
di 160A