时间:2025/12/26 16:56:05
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5ASTFD3G3F35I5G是Intel(前身为Altera)公司生产的Arria 10系列现场可编程门阵列(FPGA)器件之一。该型号属于Arria 10 GT(高收发器性能)子系列,专为高性能、低功耗应用而设计,适用于通信、数据中心加速、测试测量、广播视频和高端工业控制等领域。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)模块以及嵌入式存储器,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。5ASTFD3G3F35I5G中的命名规则反映了其关键特性:'5A'代表Arria 10系列,'ST'表示封装类型(如F35为FCBGA封装,尺寸为35x35 mm),'D3'表示设备密度等级,'G'代表带有高速收发器的GT版本,'I5'表示工业级温度范围(-40°C至+100°C结温),'G'可能表示无铅环保封装。该器件具备强大的系统集成能力,支持多种I/O标准、PCIe Gen3、DDR4内存接口、以太网MAC以及高达17.4 Gbps的收发器速率,适合需要高带宽和灵活性的应用场景。
系列:Arria 10 GT
逻辑单元(LEs):约3百万个
自适应逻辑模块(ALMs):约160万个
寄存器:约300万个
嵌入式存储器(M20K块):约40 Mb
DSP模块数量:约3000个(支持浮点运算)
最大用户I/O数量:约800个
收发器数量:最多96个
收发器速率:最高17.4 Gbps
支持协议:PCIe Gen3 x16, 10/25/100GbE, CPRI, Interlaken等
封装类型:FCBGA,35x35 mm
引脚数:约1500
工作温度:-40°C 至 +100°C(结温)
电源电压:核心电压约0.85V–0.95V,I/O电压支持1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V
配置方式:支持主动串行(AS)、被动串行(PS)、被动并行(PP)等多种模式
是否带HPS:是(包含双核ARM Cortex-A9处理器)
Arria 10 GT系列FPGA在性能与功耗之间实现了卓越的平衡,5ASTFD3G3F35I5G作为其中高端型号,具备多项先进技术特性。
首先,该器件采用台积电(TSMC)20nm工艺,相较于前代28nm产品,在相同功耗下性能提升显著,同时通过动态电压频率调节(DVFS)技术实现智能功耗管理,能够在不同工作负载下自动调整核心电压和时钟频率,从而优化能效。其内置的硬核处理器系统(HPS)包含双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、内存控制器(支持DDR3/DDR4/LPDDR3)、外设接口(如USB、Ethernet MAC、SDIO、SPI等),使得系统可以在同一芯片上实现实时控制与可编程逻辑的高效协同,极大简化了多芯片架构的设计复杂度。
其次,5ASTFD3G3F35I5G集成了多达96个高速串行收发器,每个收发器支持最高17.4 Gbps的数据速率,并兼容多种行业标准协议,包括PCI Express Gen3、100 Gigabit Ethernet、OTU4、CPRI/RoE等,适用于高带宽数据传输场景。这些收发器具备自适应均衡、眼图监控和误码率测试功能,确保在复杂信道环境下仍能保持稳定连接。
此外,该FPGA提供丰富的DSP资源,每个DSP模块支持单精度浮点(FP16/FP32)运算,适用于雷达、无线基站、图像处理等高性能计算任务。其嵌入式存储器结构灵活,M20K块可通过配置实现单端口、双端口或移位寄存器功能,满足不同算法对存储带宽和延迟的需求。
安全性方面,Arria 10支持AES加密和SHA哈希认证的配置文件保护,防止未经授权的复制或篡改;同时支持安全启动和物理防篡改机制,适用于对数据安全要求较高的应用场景。开发工具链方面,可使用Intel Quartus Prime Pro Edition进行综合、布局布线和时序分析,并支持Platform Designer(原Qsys)进行片上系统集成,以及Intel HLS Compiler进行高层次综合,提升开发效率。
5ASTFD3G3F35I5G广泛应用于对性能、集成度和能效有严苛要求的高端系统中。
在通信基础设施领域,它常用于4G/5G无线基站的基带处理单元(BBU)和射频拉远单元(RRU),支持多通道CPRI/eCPRI接口、大规模MIMO信号处理、波束成形算法实现以及前传/中传链路聚合。其高密度DSP资源和低延迟特性使其成为实现LDPC编码、FFT变换和信道估计的理想平台。
在数据中心和云计算领域,该器件可用于构建可编程加速卡(如FPGA PCIe加速卡),执行数据库查询加速、视频转码、AI推理、正则表达式匹配等任务,相比通用CPU具有更高的能效比和更低的延迟。
在测试与测量设备中,5ASTFD3G3F35I5G被用于高速示波器、协议分析仪和任意波形发生器,利用其高采样率ADC/DAC接口能力和实时信号处理能力,实现复杂的信号生成与分析功能。
广播与专业视频领域,该FPGA支持4K/8K视频流的实时编解码、色彩空间转换、帧同步和多路视频拼接,适用于演播室切换台、视频网关和HDR处理系统。
此外,在工业自动化、航空航天和国防系统中,该器件用于雷达信号处理、电子战系统、机器视觉控制器和高可靠性冗余控制系统,得益于其宽温工作范围、高可靠性和长期供货保障。
5AGTFD7H3F35I5N
5ASTFD6H3F35I5N
5AGXFB3H19I5N