时间:2025/12/27 14:12:20
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5ASXBB5D4F31C4N是Intel(原Altera)公司推出的Arria 10 FPGA(现场可编程门阵列)系列中的一款高性能器件。该芯片属于Arria 10 GX/SX/BX产品线,采用先进的20nm工艺技术制造,具备高逻辑密度、低功耗和丰富的集成硬核功能,适用于通信、数据中心加速、工业自动化、测试测量以及高端视频处理等应用场景。5ASXBB5D4F31C4N不仅提供强大的可编程逻辑资源,还集成了高速收发器、DSP模块、嵌入式存储器块以及多种I/O标准支持,使其在复杂系统设计中具有高度灵活性和可扩展性。此外,该器件支持动态电源管理技术和部分重配置功能,有助于优化系统能效与运行效率。Arria 10系列FPGA通常配合Intel Quartus Prime软件进行开发,支持高级综合工具(如HLS)、SoC软核处理器(通过System Console或使用ARM硬核协处理器)以及丰富的IP核库,极大提升了设计效率与系统集成度。
型号:5ASXBB5D4F31C4N
制造商:Intel (Altera)
系列:Arria 10 GX
逻辑单元(LEs):约 490,000
自适应逻辑模块(ALMs):约 245,000
嵌入式存储器(M20K块):约 32 Mb
DSP模块数量:约 1,518 个
最大用户I/O数:760
高速收发器数量:96
收发器速率范围:最高可达 25.8 Gbps
封装类型:FCBGA
引脚数:1517
工作温度范围:商业级/工业级(根据后缀)
电源电压:核心电压 0.85V ~ 0.95V
工艺技术:20nm
配置方式:支持主动/被动串行、主动/被动并行、JTAG等
Arria 10 FPGA 5ASXBB5D4F31C4N具备多项先进特性,显著提升其在高性能应用中的竞争力。首先,它采用了20nm低功耗工艺,在保证高集成度的同时有效控制了动态和静态功耗,尤其适合对能效比要求较高的系统设计。其内部架构由大量自适应逻辑模块(ALM)构成,每个ALM可灵活配置为组合逻辑、算术运算或寄存器功能,支持复杂的算法实现与状态机设计。
其次,该器件集成了多达96个高速串行收发器,单通道速率最高可达25.8 Gbps,支持多种协议标准,如PCIe Gen3、Ethernet 100G/40G、Interlaken、CPRI、OIF-SRIO等,非常适合用于高带宽数据传输场景。这些收发器具备内置的前向纠错(FEC)、均衡和预加重功能,可在长距离背板或光纤链路中保持信号完整性。
此外,5ASXBB5D4F31C4N配备了丰富的DSP模块,每个模块包含独立的乘法器、加法器和流水线寄存器,支持高精度浮点到定点的数学运算,广泛应用于数字滤波、FFT变换、图像处理等领域。片上存储资源包括多个M20K存储块,总容量超过30Mb,可用于构建大型缓存、查找表或帧缓冲区。
安全性方面,该FPGA支持加密配置、安全启动、一次性可编程(OTP)熔丝以及差分功耗分析防护机制,防止逆向工程和非法复制。同时,其内建的双核ARM Cortex-A9 MPCore硬核处理器(位于HPS部分,若型号包含SX/BX后缀)可运行Linux或其他实时操作系统,实现软硬件协同处理,提高系统响应速度与任务调度能力。
最后,Arria 10支持部分重配置(Partial Reconfiguration),允许在设备运行过程中动态更改特定逻辑区域而不影响其余功能,极大增强了系统的灵活性和在线升级能力。结合Quartus Prime Pro Edition的强大编译与调试工具链,开发者可以高效完成时序收敛、功耗分析和信号完整性优化。
5ASXBB5D4F31C4N广泛应用于需要高性能计算与实时处理能力的领域。在通信基础设施中,它常被用于构建4G/5G无线基站的基带处理单元、核心网路由器中的包处理引擎以及光传输网络中的线路卡设计,得益于其高速收发器和强大的DSP处理能力,能够实现实时信道编码、调制解调和流量调度。
在数据中心和云计算环境中,该FPGA可作为智能网卡(SmartNIC)或AI推理加速卡的核心处理器,执行数据压缩、加密解密、正则表达式匹配等任务,显著减轻主机CPU负担并提升整体吞吐量。其对PCIe Gen3 x16接口的支持使得与主机系统的高速互联成为可能。
工业自动化领域利用其高可靠性与多轴运动控制能力,实现精密机床、机器人控制器和视觉检测系统的开发。FPGA的确定性延迟和并行处理特性确保了控制系统对时间敏感任务的精确响应。
广播与专业音视频行业则将其用于4K/8K视频流的编码、转码、拼接与切换设备中,支持SDI over IP、HDMI 2.0、DisplayPort等协议的实时处理。其大容量片上存储和高速I/O便于构建无损视频缓存与帧同步电路。
此外,在测试与测量仪器如高端示波器、逻辑分析仪和矢量网络分析仪中,5ASXBB5D4F31C4N承担高速采样数据采集、实时信号分析和协议解码等功能。科研领域也使用该平台进行雷达信号处理、天文数据采集和粒子探测器前端控制,充分发挥其定制化与可重构优势。
5ASXMB5D4F31C4N
5AGXMB3D4F31C4N
5SGXEA7N3H31C4N