时间:2025/12/26 16:40:12
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5ASXMB3G6F40C6G是Intel(前身为Altera)公司推出的Arria 10系列中的一款高端现场可编程门阵列(FPGA)器件。该芯片属于Arria 10 GX子系列,采用先进的20nm工艺技术制造,专为高性能、低功耗和高集成度的应用场景设计。Arria 10系列FPGA在通信、数据中心加速、工业自动化、测试测量以及广播视频设备等领域广泛应用。5ASXMB3G6F40C6G型号中的各个字母和数字代表了其具体配置:其中“5A”表示Arria 10系列,“SX”代表其具有高性能结构,“MB3”表示逻辑单元规模等级,“G6”指代其支持高速串行收发器的速率等级,“F40”表示采用FBGA-1932封装且引脚数为1932,“C6”表示工业级温度范围与速度等级,“G”则代表无铅环保封装。该器件集成了大量的逻辑资源、存储块、数字信号处理(DSP)模块以及高速收发器,支持多种I/O标准和高级系统接口协议,如PCIe Gen3、DDR4、Interlaken、10G Ethernet等,能够满足复杂系统设计的需求。此外,Arria 10 FPGA还内置了硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9处理器,支持运行嵌入式操作系统,实现软硬件协同设计,提升了系统的灵活性与集成能力。
系列:Arria 10
型号:5ASXMB3G6F40C6G
逻辑单元(LEs):约3百万等效逻辑单元
自适应逻辑模块(ALMs):约1,172,000 ALMs
寄存器数量:约2,344,000个
嵌入式存储器(M20K块):约91.8 Mb
DSP模块数量:约2,760个
最大用户I/O数:744个
封装类型:FBGA-1932
引脚数:1932
温度等级:C6(工业级,0°C 至 +85°C)
收发器数量:96个通道
收发器速率:最高支持17.4 Gbps
支持协议:PCIe Gen3, DDR4, Interlaken, 10GbE, CPRI, JESD204B/C等
内核电压:0.9V
I/O电压范围:1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.0V, 3.3V
硬核处理器系统(HPS):双核ARM Cortex-A9 MPCore
Arria 10系列FPGA具备多项先进特性,使其成为中高端应用的理想选择。首先,其采用的20nm工艺技术在性能与功耗之间实现了良好平衡,相比前代产品显著降低了动态和静态功耗,同时提升了逻辑密度和运行频率。器件内部集成了高度灵活的自适应逻辑架构,支持复杂的组合与时序逻辑实现,并可通过Quartus Prime软件进行高效综合与布局布线优化。
其次,该芯片配备了丰富的高速串行收发器资源,最多可达96个通道,每个通道支持高达17.4 Gbps的数据速率,兼容多种行业标准协议,适用于高带宽数据传输场景,例如光通信、背板互联和雷达系统。这些收发器具备自适应均衡、预加重和去加重功能,能够在不同信道条件下保持信号完整性。
再者,Arria 10 FPGA内置大容量片上存储器(M20K块),总计超过90Mb,可用于构建FIFO、缓存、查找表或协处理器本地内存,减少对外部存储器的依赖,提升系统响应速度。此外,其集成的2760个DSP模块支持高精度浮点运算、FFT、滤波和矩阵运算,广泛应用于数字信号处理领域。
另一个关键特性是其内置的硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9处理器、内存控制器、外设接口(如USB、Ethernet、SPI、I2C)以及安全启动机制。该HPS可独立运行Linux或其他实时操作系统,与FPGA可编程逻辑部分通过高带宽互连(如AXI总线)协同工作,实现异构计算架构,适用于智能网卡、边缘计算和工业控制等场景。
最后,该器件支持高级电源管理技术,包括多电压域供电、动态电压频率调节(DVFS)和低功耗待机模式,有助于延长电池寿命并降低系统散热需求。其封装采用倒装焊球栅阵列(FBGA),提供优异的电气性能和热传导能力,适合高可靠性工业和电信设备使用。
5ASXMB3G6F40C6G广泛应用于对性能、集成度和能效要求较高的复杂系统中。在通信基础设施领域,它常用于4G/5G无线基站、核心网路由器和交换机中,承担基带处理、前传接口(如eCPRI)、包处理和流量调度任务。其高速收发器和DSP资源特别适合实现大规模MIMO信号处理和信道编解码算法。
在数据中心和云计算环境中,该FPGA被用作加速卡的核心器件,执行AI推理、数据库查询加速、视频转码和加密解密等任务,通过PCIe Gen3接口与主机CPU高效通信,显著提升整体系统吞吐量并降低延迟。
工业自动化方面,5ASXMB3G6F40C6G可用于高端PLC控制器、机器视觉系统和运动控制平台,利用其确定性低延迟特性和多轴同步控制能力,实现精密制造和智能制造解决方案。
广播与专业音视频设备也大量采用该芯片,用于4K/8K视频流处理、帧同步、色彩空间转换和SDI接口桥接,满足广电级图像质量和实时性要求。
此外,在测试与测量仪器、航空航天、雷达和电子战系统中,该FPGA凭借其高可靠性和可重构性,承担高速数据采集、实时信号分析和波束成形等关键功能。其支持JESD204B/C高速ADC/DAC接口,便于与模拟前端无缝对接,简化系统设计复杂度。
5AGXMB3H6F40C6N
5AGXMB3D6F40C6N
5SGXMA7K6F40C2