时间:2025/12/27 15:04:34
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10AX090U4F45E3LG 是 Intel(原 Altera)公司推出的 Arria 10 GX 系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该器件属于 Arria 10 FPGA 家族,采用先进的 20nm 工艺技术制造,旨在为需要高逻辑密度、高性能和低功耗的中高端应用提供理想的解决方案。Arria 10 系列在性能与功耗之间实现了良好的平衡,相较于前代 Stratix 系列,在保持较高性能的同时显著降低了功耗,适用于通信、数据中心加速、测试测量、工业自动化以及广播视频等对处理能力和灵活性要求较高的领域。
该型号中的 '10AX090' 表示其属于 Arria 10 GX 系列,逻辑单元数量约为 90,000 个 Adaptive Logic Modules (ALMs),具备丰富的 DSP 模块、嵌入式存储器和高速串行收发器资源。'U' 代表无铅封装,'4F45' 指其采用 Flip-Chip Fine Line Ball Grid Array (FCFBGA) 封装,共 45 mm x 45 mm 尺寸,'E3' 表示其符合特定的环境与可靠性标准,'LG' 则可能表示其温度等级和封装细节。该器件支持高级电源管理技术,包括内核电压自适应调节和多种低功耗工作模式,能够在不同负载条件下优化能耗。此外,它集成了硬核处理器系统(HPS),包含双核 ARM Cortex-A9 处理器,支持运行嵌入式操作系统,实现软硬件协同设计。
系列:Arria 10 GX
逻辑单元数(ALMs):约 90,000
寄存器数量:约 170,000
嵌入式存储器(M20K 块):约 6,800 Kbits
DSP 模块数量:约 1,500
高速收发器数量:40 通道
收发器速率范围:最高 12.5 Gbps
封装类型:FCFBGA, 45 mm × 45 mm
引脚数:1592
工作温度范围:商业级或工业级(具体依据后缀)
电源电压:多电压域供电,核心电压约 0.85V - 0.95V
是否带 HPS:是,集成双核 ARM Cortex-A9
Arria 10 GX FPGA 的一个关键特性是其高性能架构与低功耗设计的结合。该器件采用台积电(TSMC)20nm 工艺技术,相比上一代 28nm 器件,在性能提升的同时显著降低了静态和动态功耗。其自适应逻辑模块(ALM)结构经过优化,能够更高效地实现复杂逻辑功能,提高资源利用率。器件内部集成大量 M20K 存储块,每个块容量为 20 Kbits,支持双端口、单时钟或双时钟操作,广泛用于数据缓冲、查找表或 FIFO 应用。这些存储资源可通过 Quartus Prime 软件工具进行灵活配置,并支持 ECC(错误校正码)功能以增强系统可靠性。
另一个重要特性是其强大的数字信号处理能力。器件配备多达 1,500 个 DSP 模块,每个模块支持 18x18 乘法器、累加器和流水线寄存器,可配置为 FIR 滤波器、FFT 引擎或浮点运算单元。这使得 Arria 10 非常适合用于雷达信号处理、无线基站基带处理、图像处理和机器学习推理等计算密集型任务。DSP 模块支持混合精度运算,允许开发者在精度与资源消耗之间进行权衡,进一步优化系统性能。
高速串行收发器是 Arria 10 GX 的一大亮点。该器件集成了多达 40 个收发器通道,支持多种高速协议,如 PCIe Gen3、SATA、Ethernet(10GBASE-KR)、Interlaken 和 CPRI。收发器具备自适应均衡、预加重和接收端均衡功能,可在背板或长距离电缆上传输数据时补偿信道损耗,确保信号完整性。此外,收发器支持多速率操作,便于系统设计中的协议兼容性和未来升级。
Arria 10 还引入了先进的电源管理技术,包括动态电压和频率调节(DVFS)、部分重配置(Partial Reconfiguration)和多电压域独立供电。这些功能允许系统根据实时负载调整功耗,延长设备寿命并减少散热需求。此外,器件支持安全启动、加密和认证功能,防止未经授权的代码加载,适用于对安全性要求较高的应用场景。
10AX090U4F45E3LG 广泛应用于多个高要求的技术领域。在通信基础设施中,它常用于 4G/5G 无线基站的基带处理单元,执行信道编码(如 LDPC、Turbo 编码)、调制解调、波束成形和数字预失真(DPD)等功能。其高性能 DSP 资源和低延迟特性使其成为实现软件定义无线电(SDR)平台的理想选择。在数据中心,该器件可用于加速特定工作负载,如数据库查询、压缩解压、加密解密和人工智能推理,通过 FPGA 加速卡提升整体系统效率。
在测试与测量设备中,Arria 10 被用于高速数据采集系统、逻辑分析仪和示波器前端处理,其实时信号处理能力和高 I/O 带宽能够满足高采样率和大数据吞吐的需求。工业自动化领域利用其可靠性和可重构性,构建智能控制单元、运动控制器和机器视觉系统,实现工厂自动化和智能制造。
广播与专业音视频设备也广泛采用该器件,用于 4K/8K 视频流处理、帧同步、色彩空间转换和 HDMI/SDI 接口桥接。其集成的 HPS 允许运行 Linux 操作系统,便于开发图形用户界面和网络管理功能。此外,在航空航天与国防领域,该 FPGA 可用于雷达信号处理、电子战系统和卫星通信终端,其高可靠性和抗干扰能力满足严苛环境下的运行要求。
10AX115S2F45I3LG
10AX090S4F45E3LG
5SGXMA7N1F45C3N