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59PR9874 发布时间 时间:2025/12/26 21:15:07 查看 阅读:7

59PR9874是一款由Microchip Technology公司生产的高性能、低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于其PolarFire系列中的一员。该系列FPGA专为需要高能效、中等逻辑密度和强大信号处理能力的应用而设计,广泛应用于通信、工业自动化、数据中心加速以及国防和航空航天等领域。59PR9874型号中的“59”通常代表产品系列,“PR”表示PolarFire FPGA,“9874”则标识具体的逻辑容量和封装配置。这款FPGA采用了先进的28nm低功耗工艺技术,能够在保证高性能的同时显著降低动态和静态功耗,非常适合对热管理和电源效率有严格要求的设计场景。PolarFire系列的一个关键优势是其基于查找表(LUT)架构的灵活逻辑单元布局,支持用户自定义硬件功能,实现高度并行的数据处理能力。此外,59PR9874集成了丰富的硬核IP模块,包括高速收发器、DDR3/DDR4存储器接口控制器、PCIe Gen2/Gene3端点模块、以太网MAC以及加密引擎等,从而减少了对外部组件的依赖,简化了系统设计复杂度。该器件还具备出色的抗辐射能力和可靠性,满足严苛环境下的长期稳定运行需求,尤其适合部署在空间或高海拔应用场景中。

参数

型号:59PR9874
  制造商:Microchip Technology
  系列:PolarFire
  逻辑单元数量:约987,000 LUTs
  嵌入式存储器总量:约400 Mbits
  DSP模块数量:约1,500个
  I/O引脚数:最高可达800个(依据封装类型)
  收发器速率:支持高达12.7 Gbps
  收发器通道数:最多48通道
  电源电压:核心电压1.0V,I/O电压支持1.2V至3.3V可配置
  工作温度范围:-40°C 至 +100°C(商业级与工业级选项)
  封装类型:FCBGA、HBGA等多种高密度封装可选
  PCIe支持:集成PCIe Gen3 x8硬核
  安全性:支持AES-256加密与防篡改保护机制
  功耗特性:典型动态功耗低于5W(具体取决于使用负载)

特性

PolarFire FPGA 59PR9874具备多项先进特性,使其在同类产品中脱颖而出。首先,其采用的28nm SGE(Silicon-on-Insulator with Gate Engineering)工艺不仅提升了晶体管开关速度,同时大幅降低了漏电流,从而实现了业界领先的每瓦性能比。这种低功耗特性对于电池供电系统或密闭散热条件受限的应用至关重要。其次,该器件提供了高度灵活的I/O架构,支持超过30种单端和差分标准,包括LVDS、HSTL、SSTL、LVCMOS等,确保能够无缝对接各种外围设备和传感器。更重要的是,其内置的硬核SerDes模块支持多种协议如Interlaken、CPRI、JESD204B/C以及10/25/100GbE,极大增强了通信系统的互操作性和带宽扩展能力。
  另一个显著特点是其强大的安全功能。59PR9874集成了硬件级加密引擎,支持AES-256-GCM、SHA-256以及椭圆曲线加密(ECC),可用于固件认证、数据加密和安全启动流程。它还配备了物理不可克隆功能(PUF)技术,用于生成唯一设备密钥,防止克隆和逆向工程攻击。此外,该FPGA支持实时监控和篡改检测机制,在检测到异常访问尝试时可自动清除敏感信息,保障系统完整性。
  在开发支持方面,Microchip提供Libero SoC设计套件,包含综合、布局布线、时序分析和调试工具,兼容标准HDL语言(Verilog/VHDL)及高级综合(HLS)流程。开发者还可以利用SoftConsole进行嵌入式软件开发,并通过SmartDesign工具快速集成IP核。整个生态系统支持从原型验证到量产的全流程开发,缩短产品上市时间。最后,59PR9874符合RoHS和无铅标准,具备高MTBF(平均无故障时间)指标,适用于医疗、交通控制和军事等对可靠性要求极高的领域。

应用

59PR9874 FPGA凭借其高性能、低功耗和多功能集成特性,被广泛应用于多个高端技术领域。在通信基础设施方面,它常用于构建5G无线基站中的前传和中传处理单元,执行波束成形、信道编码解码(如LDPC)、数字预失真(DPD)等功能;同时也在核心网路由器和交换机中作为流量管理与包处理加速器使用。在数据中心应用中,该器件可用于构建智能网卡(SmartNIC)、FPGA加速卡或用于机器学习推理的定制化协处理器,有效卸载CPU负担,提升整体系统吞吐量。
  在工业自动化领域,59PR9874适用于运动控制、视觉检测系统和PLC(可编程逻辑控制器)升级项目,能够实现实时多轴同步控制和高速图像采集处理。其确定性延迟和低抖动特性使其成为时间敏感网络(TSN)的理想选择。国防与航空航天行业则利用其抗辐射能力和高可靠性,部署于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端以及无人机飞行控制系统中。此外,该芯片还可用于医疗成像设备(如超声波和CT扫描仪)中进行高速数据采集与图像重建,以及新能源系统中的光伏逆变器和储能管理系统,实现精确的电力转换控制和电网同步。
  由于其灵活的架构和丰富的接口资源,59PR9874也越来越多地出现在科研仪器、测试测量设备(如示波器、逻辑分析仪)和量子计算控制系统中,作为通用可重构计算平台使用。其长期供货承诺和支持使得客户可以放心将其用于生命周期较长的产品项目中。

替代型号

MPF300TS-1FGG676I
  MPF500KH-1FCG1152I
  59PR9874-FG676

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