时间:2025/10/29 20:42:38
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5AGXMA1D4F27C5G是Intel(原Altera)公司生产的Arria V GX系列的高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该系列FPGA面向中高端应用,旨在提供卓越的性能、逻辑密度和功耗效率之间的平衡,适用于通信、数据中心加速、工业自动化、视频处理和测试测量等领域。5AGXMA1D4F27C5G采用先进的28纳米工艺技术制造,集成了大量的逻辑单元、存储块、数字信号处理(DSP)模块以及高速串行收发器,能够支持多种高速接口标准,如PCIe Gen3、SATA、Interlaken、10GbE等。该器件封装形式为FCBGA,引脚数量多,具有良好的电气性能和散热能力,适合复杂系统设计。其型号中的各个字符代表特定含义:'5A'表示Arria V系列,'GX'表示支持高速串行收发器,'M'表示中等逻辑密度,'A1'为速度等级,'D4'表示设备级别,'F27'为封装类型(FBGA,27x27 mm),'C5'表示商业级温度范围(0°C 至 85°C),'G'表示无铅封装。该FPGA支持通过Quartus Prime软件进行开发,包括综合、布局布线、时序分析和配置下载等功能,同时兼容丰富的IP核库,便于快速构建复杂系统。
系列:Arria V GX
逻辑单元(LEs):约110,000
自适应逻辑模块(ALMs):约55,000
寄存器:约160,000
嵌入式存储器(M20K块):约4.6 Mb
DSP模块数量:约360个
每个DSP模块位数:27x27乘法器
最大用户I/O数量:约480
I/O标准支持:LVDS、LVTTL、LVCMOS、PCIe、SSTL、HSTL等
高速收发器数量:最多24通道
收发器速率范围:最高可达12.5 Gbps
封装类型:FBGA-1152
封装尺寸:27x27 mm
电源电压:核心电压约0.9V,I/O电压根据标准可变
工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PP)等
安全特性:支持加密(AES)和设备认证(SHA-256)
Arria V GX系列FPGA具备强大的可编程逻辑架构,采用自适应逻辑模块(ALM)结构,每个ALM可实现多个逻辑功能,显著提升逻辑利用率和性能。其内部集成大量M20K存储块,提供高达数兆比特的片上存储容量,适用于实现FIFO、缓存、查找表或数据缓冲等功能,减少对外部存储器的依赖。DSP模块经过优化,支持高精度数学运算,包括乘法累加、滤波、FFT等操作,广泛应用于数字信号处理场景。高速串行收发器支持多种协议,具备内置的时钟数据恢复(CDR)、预加重和均衡功能,确保在背板或长距离传输中的信号完整性。该器件支持硬核处理器系统(HPS)与FPGA逻辑的协同工作(在SoC版本中),但5AGXMA1D4F27C5G为非SoC版本,专注于纯FPGA应用。功耗管理方面,采用动态电压频率调节(DVFS)技术和低功耗模式,可在不同工作负载下优化能耗。器件还支持高级配置功能,如部分重配置(Partial Reconfiguration),允许在不中断系统运行的情况下更新部分逻辑功能,提高系统灵活性和可用性。此外,5AGXMA1D4F27C5G具备强大的时钟管理单元(CMU和LCMXO2-7000HC-4FTG256C),集成多个锁相环(PLL),可生成精确时钟信号,支持时钟切换和抖动过滤,满足复杂系统的时序需求。
在可靠性与安全性方面,该FPGA支持SEU(单粒子翻转)检测与纠正机制,提升在高辐射环境下的稳定性。支持AES-256加密配置文件,防止知识产权被非法复制。通过JTAG或专用安全密钥实现设备认证,增强系统安全性。开发工具链成熟,基于Intel Quartus Prime软件平台,提供完整的编译流程、时序分析、功耗估算和调试工具(如SignalTap II逻辑分析仪)。支持System Console进行实时寄存器访问和调试。同时兼容Qsys(现Platform Designer)进行片上系统搭建,简化IP集成流程。该器件广泛用于需要中等至高性能、中等功耗和丰富I/O资源的应用场景,尤其适合成本敏感但性能要求较高的通信基础设施设备。
5AGXMA1D4F27C5G广泛应用于电信基础设施,如无线基站(4G LTE、5G前传/回传)、小型蜂窝基站、微波回传设备等,用于实现基带处理、协议转换和信号调制解调功能。在数据中心领域,可用于网络接口卡(NIC)、智能网卡(SmartNIC)、FPGA加速卡,执行数据包处理、加密解密、压缩解压缩等任务,提升服务器效率。工业自动化系统中,该器件可用于运动控制、机器视觉、PLC(可编程逻辑控制器)升级,实现高速I/O控制和实时处理。广播与专业音视频设备中,常用于高清视频路由、帧同步、色彩空间转换、HDMI/SDI接口桥接等应用。测试与测量仪器如示波器、逻辑分析仪、ATE(自动测试设备)也采用此类FPGA实现高速数据采集与处理。此外,在医疗成像设备、雷达信号处理、航空航天电子系统中也有应用,得益于其高可靠性和灵活的可编程性。由于其支持多种高速接口,特别适合需要多通道串行通信的系统,例如构建交换机、路由器或光纤传输设备的核心逻辑单元。
5AGXMA3D4F27C5N
5AGXMA1G4F27I3N
5AGXMB3H4F27C5N