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5AGXMA5G4F31I5N 发布时间 时间:2025/10/31 5:43:16 查看 阅读:12

5AGXMA5G4F31I5N是Intel(原Altera)公司推出的Arria V GX系列的一款高性能、低功耗的FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件基于28纳米工艺技术制造,旨在为通信、工业、视频处理和测试测量等广泛应用提供高性价比的解决方案。Arria V GX系列在性能与功耗之间实现了良好的平衡,特别适用于需要中等逻辑容量但对高速收发器有要求的应用场景。5AGXMA5G4F31I5N集成了丰富的逻辑资源、存储块、数字信号处理(DSP)模块以及高速串行收发器,支持多种高速接口协议,如PCI Express、Ethernet、CPRI、Interlaken等。该器件采用F31I5N封装,即FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array)封装,具有3109个引脚,适用于高密度PCB布局。器件后缀中的'I5'表示其工作温度范围为工业级(-40°C至+100°C),'N'代表无铅环保封装。该FPGA支持多种配置模式,包括主动串行(AS)、被动并行(PS)、快速被动并行(FPP)和JTAG模式,便于系统集成与调试。此外,该芯片兼容Intel Quartus Prime设计软件,支持从设计输入、综合、布局布线到时序分析和配置下载的完整开发流程,并可通过Qsys等工具实现片上系统的快速构建。

参数

型号:5AGXMA5G4F31I5N
  系列:Arria V GX
  制造商:Intel (Altera)
  工艺技术:28nm
  逻辑单元(LEs):约150,000
  自适应逻辑模块(ALMs):79,680
  寄存器:约318,720
  嵌入式存储器(bits):12,994,560
  M9K存储块数量:1,440
  DSP模块数量:190
  最大用户I/O数:888
  高速收发器数量:16
  收发器速率范围:最高6.6 Gbps
  收发器协议支持:PCIe Gen2, Gigabit Ethernet, CPRI, OBSAI, Interlaken等
  封装类型:FCBGA-3109
  工作温度:-40°C 至 +100°C
  电源电压:核心电压典型值1.0V

特性

5AGXMA5G4F31I5N具备多项先进的FPGA架构特性,使其在中高端应用中表现出色。首先,其基于28nm低功耗(LP)工艺,显著降低了动态和静态功耗,相较于前代产品功耗降低可达40%,非常适合对能效要求较高的系统设计。芯片内部采用高度优化的自适应逻辑模块(ALM)架构,每个ALM可高效实现复杂组合逻辑或多个寄存器功能,提升逻辑利用率和性能。其内置多达1,440个M9K存储块,总嵌入式存储容量超过12.9Mb,支持双端口、移位寄存器、FIFO等多种工作模式,适用于数据缓存、帧缓冲和查找表等应用。
  DSP模块方面,该器件配备190个高性能DSP块,每个DSP支持9x9、18x18乘法运算,并可级联构成更宽的乘加结构,适用于滤波、FFT、调制解调等数字信号处理任务。高速收发器子系统是该芯片的核心优势之一,集成16个全双工串行收发器,单通道速率支持从几百Mbps到6.6Gbps,支持多种预加重和均衡设置,确保在背板或长距离传输中的信号完整性。收发器内建PCS层支持8b/10b编码、64b/66b编码、加扰/解扰等功能,可灵活适配PCIe Gen2、SGMII、XAUI、CPRI等多种标准协议。
  该器件还提供丰富的时钟管理资源,包括多个锁相环(PLL)和时钟网络,支持频率合成、相位调整、动态相位调整(DPA)等功能,满足多时钟域同步需求。I/O支持多种电平标准,如LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,增强系统互连灵活性。安全方面,支持加密配置、读出保护和唯一设备标识(UDID),保障知识产权安全。此外,其引脚兼容同系列不同容量器件,便于产品升级和扩展。

应用

5AGXMA5G4F31I5N广泛应用于对性能、功耗和集成度有较高要求的领域。在通信基础设施中,常用于无线基站(如4G LTE、5G NR)的基带处理单元,实现CPRI/eCPRI接口转换、信道编解码、波束成形等关键功能。其高速收发器和DSP资源非常适合处理多通道射频数据流。在有线网络设备中,可用于实现10GbE交换机、路由器中的包处理引擎、流量管理单元或物理层桥接功能,支持Interlaken、OTN等高速互联协议。
  工业自动化领域,该芯片可用于机器视觉系统的图像采集与预处理,利用其大容量存储和并行处理能力实现实时图像滤波、边缘检测和格式转换。在测试与测量仪器中,如高速示波器、协议分析仪,可作为主控FPGA完成数据采集控制、触发逻辑和高速数据通路管理。广播与专业音视频设备中,该器件可用于4K视频矩阵切换器、视频格式转换器或HDR处理模块,支持SDI、HDMI 2.0等高清视频接口的实现。
  此外,在医疗成像、航空航天和国防电子系统中,该FPGA也用于雷达信号处理、数据融合和高速数据记录等任务。其工业级温度范围和高可靠性设计,使其能够在恶劣环境下稳定运行。配合软核处理器(如Nios II)或外接ARM处理器,还可构建完整的嵌入式系统,实现控制与数据处理一体化。得益于Quartus Prime软件生态,开发者可利用IP核库快速实现功能模块集成,缩短产品上市周期。

替代型号

5AGXMA7P4F31I5N
  5AGXMA3G4F31I5N
  5AGTFD5H4F31I5N

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