时间:2025/12/26 16:47:49
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5ASXFB3H4F40C5G是Intel(原Altera)公司推出的Arria 10 FPGA系列中的一款高性能现场可编程门阵列器件。该芯片属于Arria 10 GX/SX/F FPGA产品线,采用20纳米工艺制造,具备高逻辑密度、低功耗和强大的信号处理能力,适用于通信、工业自动化、测试测量以及高端计算等对性能和能效要求较高的应用场景。5ASXFB3H4F40C5G中的型号编码含义如下:'5A'代表Arria 10系列,'SX'表示其属于该系列中的特定子系列(通常为带收发器的高性能型号),'FB'指封装类型为Flip-Chip BGA,'3H'表示逻辑单元规模等级,'4F40'指出其引脚数量和封装规格,'C5'代表速度等级为工业级标准,'G'则表明其符合无铅环保要求。该器件支持高级特性如集成硬核处理器系统(HPS)、高速串行收发器(可达12.5 Gbps以上)、DDR4内存接口、PCIe Gen3支持、高精度ADC模块以及动态电源管理功能,使其在复杂系统设计中具有高度灵活性与集成优势。此外,该FPGA可通过Quartus Prime软件进行开发与配置,支持多种IP核集成和高级综合工具链,便于快速原型开发与量产部署。
系列:Arria 10
逻辑单元数量:约115万个LEs
自适应逻辑模块(ALM)数量:约378,000 ALMs
寄存器数量:约760,000个
嵌入式存储器总量:约39 Mb
DSP模块数量:约1590个(每个含双精度浮点支持)
最大用户I/O数量:约800个
高速收发器数量:多达96个
收发器速率范围:最高12.5 Gbps
封装类型:Flip-Chip BGA (F40)
引脚数:约1760引脚
工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)或 -40°C 至 100°C(工业级)
速度等级:C5
供电电压:核心电压典型值0.85V,辅助电压1.0V/1.8V/2.5V/3.3V等多轨供电
是否带硬核处理器系统(HPS):支持ARM Cortex-A9 MPCore双核处理器
是否支持DDR4:是
PCIe支持:Gen3 x8/x16
ADC通道数:单通道1.25 MSPS高精度ADC
ECC保护:对片上存储器和配置电路提供ECC支持
Arria 10 FPGA 5ASXFB3H4F40C5G具备卓越的性能与能效平衡,其采用的20nm低功耗工艺技术显著降低了动态与静态功耗,同时提升了每瓦特性能比,适用于需要长时间稳定运行且散热受限的应用场景。
该器件集成了硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器,主频可达1.2GHz以上,支持完整的外设接口如Ethernet MAC、USB、SDIO、SPI、I2C等,使得SoC架构设计成为可能,实现软硬件协同优化,提升系统响应速度与资源利用率。
FPGA部分提供了高达115万个逻辑单元和超过1500个DSP模块,支持复杂的数字信号处理任务,如FFT、滤波、调制解调、机器学习推理加速等,尤其适合无线基站、雷达系统和视频处理设备。
其内置的高速串行收发器支持多种协议标准,包括PCI Express Gen3、CPRI、JESD204B/C、SATA、SGMII等,可在背板互联、光模块接口和高速数据采集系统中实现无缝连接。
片上存储资源丰富,总嵌入式存储达39Mb,支持双端口RAM、移位寄存器和FIFO结构,并配备ECC校验机制,确保关键数据的完整性与可靠性。
支持DDR4 SDRAM接口,数据速率可达2400 Mbps以上,配合内存控制器可实现大容量高速数据缓存,满足大数据吞吐需求。
独特的动态功耗管理技术允许按需启用或关闭不同功能模块,结合温度感应二极管和智能时钟门控机制,进一步优化整体系统能耗。
开发环境基于Intel Quartus Prime Pro Edition软件,支持高级综合(HLS)、OpenCL并行编程、Qsys系统集成工具以及丰富的IP库,极大缩短开发周期并提高设计复用性。
此外,该器件通过了严格的质量认证,符合工业级和通信设备的可靠性标准,支持热插拔、在线升级和安全启动功能,增强了系统的可维护性与安全性。
5ASXFB3H4F40C5G广泛应用于高性能通信基础设施,如4G LTE-A和5G NR基站中的基带处理单元,承担OFDM调制解调、信道编码、波束成形等实时信号处理任务;
在有线通信领域,用于构建支持OTN、Ethernet 100GbE乃至400GbE的数据交换平台,实现包处理、流量调度与协议转换;
在工业自动化方面,作为高端PLC控制器或运动控制中枢,执行多轴伺服同步、视觉定位与实时闭环调节;
在测试与测量仪器中,如示波器、矢量网络分析仪和逻辑分析仪,利用其高采样率ADC与FPGA并行处理能力完成高速信号采集与实时分析;
也可用于医疗成像系统,例如超声波图像重建、CT投影数据预处理等需要低延迟计算的场合;
在数据中心和云计算环境中,作为定制化加速卡的核心芯片,支持AI推理、加密解密、压缩解压等特定负载的硬件加速;
此外,在航空航天与国防领域,用于雷达信号处理、电子战系统和卫星通信终端,发挥其抗干扰能力强、可重构性高的优势;
由于其集成了HPS与FPGA的异构架构,特别适合需要运行Linux操作系统的同时进行底层硬件加速的设计,例如智能网关、边缘计算节点和自主驾驶感知系统。
5ASXMB3H4F40C5N
5AGTFB3H4F40C5N
5SGXMB3H4F40C5N