时间:2025/10/28 14:16:25
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5AGTMD3G3F31I5G是Intel(原Altera)公司推出的Arria V GT系列的一款高性能FPGA(现场可编程门阵列)器件。该芯片属于中高端FPGA产品线,适用于需要高逻辑密度、高速串行收发器和强大数字信号处理能力的应用场景。Arria V GT系列结合了高性能架构与功耗优化设计,适合在通信、工业自动化、视频处理和测试测量等领域使用。5AGTMD3G3F31I5G采用先进的28nm工艺制造,具备丰富的可编程逻辑资源、嵌入式存储器块、DSP模块以及多通道高速收发器,支持高达12.5 Gbps的线速率,能够满足多种高速接口标准,如PCIe Gen2、SATA、Interlaken和CPRI等。该器件封装形式为FCBGA,引脚数量较多,便于实现复杂的系统集成。此外,它还支持多种I/O标准和电压等级,增强了与其他外围器件的兼容性。器件后缀中的'I5G'表示其工作温度范围为工业级(-40°C至+100°C),并符合无铅和环保要求,适用于对环境适应性要求较高的应用场景。开发该器件通常使用Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线和时序分析,并可通过SignalTap等工具进行片上调试。
系列:Arria V GT
逻辑单元(LEs):约307,200个
自适应逻辑模块(ALMs):约153,600个
嵌入式存储器(M20K模块):约11.6 Mb
DSP模块数量:约1,536个
最大用户I/O数:700
高速收发器数量:96通道
收发器速率范围:600 Mbps至12.5 Gbps
收发器协议支持:PCIe Gen2, SATA, Interlaken, CPRI, OBSAI等
封装类型:FCBGA
引脚数:1517
工作温度范围:-40°C 至 +100°C
工艺技术:28nm
电源电压:核心电压约0.9V,I/O电压支持1.0V至3.3V多种标准
配置方式:主动串行、被动并行、JTAG等
5AGTMD3G3F31I5G具备强大的可编程逻辑架构,基于Altera的自适应逻辑模块(ALM)结构,每个ALM可高效实现多种逻辑功能,显著提升逻辑利用率和性能。其内部集成了超过15万个ALMs和超过30万逻辑单元,支持复杂算法和大规模状态机的实现。该器件配备丰富的嵌入式存储资源,包括多个M20K存储块,总计提供接近12Mb的片上RAM,可用于实现大容量缓存、查找表或数据缓冲,有效减少对外部存储器的依赖。
DSP子系统是该FPGA的一大亮点,内置多达1,536个高精度DSP模块,每个模块支持9x9、18x18等多种乘法运算模式,并可级联构成更复杂的算术流水线,适用于FFT、滤波、调制解调等数字信号处理任务。这些DSP模块广泛应用于无线通信基站、雷达系统和高清视频编码等领域。
高速串行收发器子系统支持多达96个独立通道,单通道速率可达12.5 Gbps,支持多种行业标准协议,如PCI Express Gen2、Serial ATA、Interlaken、Ethernet 10GbE、CPRI和OBSAI等。收发器具备自适应均衡、时钟数据恢复(CDR)和误码检测功能,确保在高速传输下的信号完整性。此外,该器件集成了硬核IP模块,如PCIe Gen2端点、以太网MAC等,降低了设计复杂度并提高了系统可靠性。
功耗管理方面,Arria V GT采用动态电压频率调节(DVFS)技术和低功耗模式,在保证高性能的同时有效控制功耗。其I/O系统支持广泛的单端和差分标准,包括LVDS、HSTL、SSTL、LVCMOS等,确保与各种外设和存储器的无缝连接。整体架构支持高度并行处理,非常适合用于构建定制化硬件加速平台。
5AGTMD3G3F31I5G广泛应用于需要高性能计算和高速数据传输的领域。在通信基础设施中,常用于4G LTE和早期5G基站的基带处理单元,执行信道编解码、调制解调、波束成形等任务。其高速收发器和DSP资源使其成为无线回传、光传输网络和路由器线卡的理想选择。
在工业领域,该器件可用于高端PLC、机器视觉系统和实时控制系统,利用其并行处理能力实现多轴运动控制或图像预处理。在广播与专业音视频设备中,5AGTMD3G3F31I5G支持多路HD/3D视频流的采集、切换和格式转换,适用于演播室设备、视频矩阵和监视系统。
测试与测量仪器也大量采用此类FPGA,用于实现高速数据采集、实时信号分析和协议生成。此外,在军事和航空航天领域,该器件可用于雷达信号处理、电子战系统和卫星通信终端,得益于其工业级温度范围和高可靠性设计。
科研领域中,该芯片可用于构建原型验证平台或专用计算加速器,尤其是在需要定制逻辑和高速接口的研究项目中表现出色。其灵活性和扩展性也使其成为许多高端嵌入式系统的主控处理器替代方案。
5AGXMA3D4F31I5N
5AGZMD3D4F31I5N
5AGTFD3H3F31I5