时间:2025/10/29 14:41:00
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5AGXMB3G4F31C5G是Intel(原Altera)公司生产的Arria 10 GX系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一。该器件属于Arria 10产品线,专为高性能、低功耗应用而设计,适用于通信、数据中心加速、工业自动化、测试与测量以及广播视频等多种高端应用场景。Arria 10系列采用20nm工艺技术制造,结合了高性能逻辑资源、高速收发器、数字信号处理(DSP)模块和嵌入式存储器,同时支持硬核处理器系统(HPS),可在单芯片上实现软硬件协同设计。5AGXMB3G4F31C5G型号中的各个字母和数字代表了其具体的配置信息:其中“5AGXM”表示Arria 10 GX中端系列,“B3G4”指定了封装类型、引脚数和温度等级,“F31”表示该器件采用FBGA-1517封装并具有特定的I/O布局,“C5”代表速度等级为商业级中较快的一档,“G”表示无铅环保封装。该FPGA具备高达百万级别的逻辑单元,集成了多个速率可达12.5 Gbps的收发通道,支持PCIe Gen3、DDR4内存接口、Interlaken、Ethernet等多种高速协议,能够满足复杂系统对带宽和处理能力的需求。此外,Arria 10还引入了动态电源管理技术,能够在不同工作负载下调节电压和频率,从而优化整体功耗表现。
系列:Arria 10 GX
逻辑单元(LEs):约115万个
自适应逻辑模块(ALMs):约57,000个
寄存器:约230,000个
嵌入式存储器(M20K块):约30 Mb
DSP模块数量:约1590个
最大用户I/O数:约800个
收发器数量:48通道
收发器速率:最高12.5 Gbps
封装类型:FBGA-1517
速度等级:C5
工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
核心电压:约0.9V
是否带HPS:否
PCIe支持:Gen3 x8硬核IP
内存支持:DDR4, DDR3, QDR-IV等
Arria 10 GX FPGA 5AGXMB3G4F31C5G具备多项先进的架构特性和功能模块,使其在中高端FPGA市场中具有显著优势。首先,其基于20nm工艺的可编程架构在性能与功耗之间实现了良好平衡,相比前代产品在能效比方面有明显提升。芯片内部采用高度模块化的设计,包含大量自适应逻辑模块(ALM),每个ALM可灵活配置以实现组合或时序逻辑功能,支持高效的布尔运算和状态机实现。
其次,该器件配备了多达1590个高性能DSP模块,每个模块支持多种模式,包括乘法、累加、滤波和浮点运算等,广泛适用于无线通信中的数字前端处理、雷达信号处理以及视频编码解码等计算密集型任务。这些DSP模块可通过流水线结构实现高吞吐率的数据流处理,并支持动态重构,增强了系统的灵活性。
再者,片内嵌入式存储资源丰富,总计超过30 Mb的M20K存储块可用于构建FIFO、缓存、查找表或数据缓冲区,有效减少对外部存储器的依赖,降低系统延迟。所有M20K块均支持双端口访问和可变宽度读写操作,适配多种数据宽度需求。
高速收发器子系统是该芯片的核心亮点之一,48个全双工串行收发器支持从几百Mbps到12.5 Gbps的线速率,兼容多种标准协议如PCI Express Gen3、10/40/100 Gigabit Ethernet、CPRI、OBPI以及Interlaken等,使得该器件非常适合用于构建高密度通信接口板卡或网络交换设备。
此外,Arria 10引入了先进的电源管理技术,包括动态电压和频率调节(DVFS),可根据实际负载调整核心电压和时钟频率,在保证性能的同时显著降低静态和动态功耗。这一特性对于散热受限或能效敏感的应用场景尤为重要。
最后,该器件支持高级配置和安全功能,包括加密启动、密钥保护、差分功耗分析(DPA)防护以及多阶段配置流程,确保系统在部署过程中的安全性与可靠性。
5AGXMB3G4F31C5G广泛应用于需要高性能计算和高I/O带宽的工业和通信领域。在通信基础设施中,它常被用于构建4G LTE-A和5G基站的基带处理单元,执行信道编解码、调制解调、波束成形等关键任务;同时也适用于核心网路由器和交换机中的流量调度与包处理模块。
在数据中心应用中,该FPGA可作为智能网卡(SmartNIC)或FPGA加速卡的核心处理器,用于卸载CPU负载,提升虚拟化、加密解密、数据库查询和机器学习推理等任务的执行效率。
在测试与测量设备中,得益于其高精度定时控制能力和丰富的I/O资源,该芯片可用于高速数据采集系统、逻辑分析仪和任意波形发生器的设计。
广播视频行业利用其强大的图像处理能力和多路高清视频流支持,将其应用于4K/8K视频切换器、帧同步器和视频格式转换器等专业设备中。
此外,在工业自动化和医疗成像系统中,5AGXMB3G4F31C5G也表现出色,可用于运动控制、实时PLC处理、MRI图像重建等对实时性和稳定性要求极高的场合。
5AGXMB3H4F31C6N
5AGXMA3E4F31C5N
5AGXBB3H4F31C6N