时间:2025/12/27 14:25:09
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5ASXMB5G4F40C4N是Intel(前身为Altera)公司生产的Arria 10 GX系列的高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件之一。该型号属于Arria 10产品线,采用20纳米工艺技术制造,具备高逻辑密度、高性能收发器和低功耗特性,适用于广泛的应用场景,包括通信基础设施、数据中心加速、工业自动化、测试与测量设备以及高端视频处理系统等。Arria 10系列在性能和功耗之间实现了良好的平衡,特别适合需要中高端FPGA性能但又对成本和功耗敏感的应用场合。5ASXMB5G4F40C4N中的命名规则反映了其关键属性:'5A'代表Arria 10系列,'SX'表示带有DSP模块和高I/O能力的子系列,'MB5'指明逻辑资源规模,'G4'表示封装类型为FCBGA,'F40'代表具有40个Gbps级别的收发通道,'C4N'则说明其速度等级为4,符合工业级温度范围和可靠性标准。该器件支持动态电压和频率调节(DVFS),有助于进一步优化系统功耗,在不同工作负载下实现能效最大化。此外,它集成了硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9处理器,使得该FPGA既可以作为独立的片上系统(SoC)使用,也可以与外部处理器协同工作,提升系统的集成度和灵活性。
系列:Arria 10 GX
逻辑单元(LEs):约550,000
DSP模块数量:1,512
存储器比特数:约37 Mbit
最大用户I/O数量:840
收发器数量:40
收发器速率:最高12.5 Gbps
封装类型:FCBGA
引脚数:1152
工作温度:0°C 至 85°C(商业级)
速度等级:4
核心电压:0.85V - 0.95V
是否带硬核处理器:是(双核ARM Cortex-A9)
Arria 10 GX系列FPGA,如5ASXMB5G4F40C4N,具备多项先进的技术特性,使其在中高端FPGA市场中具有显著竞争力。首先,该器件采用了20纳米三栅极晶体管(Tri-Gate)工艺,这是Intel独有的先进制程技术,相比传统的平面工艺,能够在相同功耗下提供更高的性能,或在相同性能下显著降低功耗。这种工艺优势使得Arria 10在运行高频时钟和复杂算法时仍能保持较低的动态功耗和静态漏电,非常适合对能效要求较高的应用。
其次,5ASXMB5G4F40C4N集成了多达1,512个数字信号处理(DSP)模块,每个模块支持多种运算模式,包括单精度浮点、复杂数字滤波、FFT/IFFT运算等,能够高效执行大规模数学计算任务,广泛应用于雷达、无线基站、图像处理等领域。其嵌入式存储资源也非常丰富,总存储容量接近37兆比特,分布在多个M20K和M10K存储块中,支持双端口RAM、FIFO、移位寄存器等多种配置方式,满足高速缓存、帧缓冲和数据流水处理的需求。
第三,该FPGA配备了40个高速串行收发器,每个收发器支持高达12.5 Gbps的数据速率,兼容多种行业标准协议,如PCIe Gen3、SATA、SRIO、Ethernet(10GbE)、CPRI和JESD204B等,极大增强了其在高速接口应用中的适应性。这些收发器支持自适应均衡、预加重和接收端均衡功能,可在长距离背板或噪声环境中保持信号完整性。
此外,5ASXMB5G4F40C4N内置了硬核处理器系统(HPS),包含双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、内存控制器、外设接口(如USB、Ethernet、SDIO、SPI等),支持运行Linux、RTOS等操作系统,实现了FPGA逻辑与处理器系统的深度融合,便于开发复杂的嵌入式系统。开发者可以利用Qsys或Platform Designer工具进行软硬件协同设计,提升开发效率。
最后,该器件支持高级电源管理功能,包括动态电压与频率调节(DVFS)、部分重配置(Partial Reconfiguration)和多电压域控制,允许系统根据负载情况实时调整性能和功耗,延长设备使用寿命并降低运营成本。同时,其高I/O数量(最多840个)和灵活的I/O标准支持(包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等)使其能够轻松连接各种外围设备和传感器。
5ASXMB5G4F40C4N广泛应用于多个高性能和高可靠性领域。在通信基础设施中,它常用于构建4G/LTE和5G无线基站的基带处理单元,执行信道编码、调制解调、波束成形等实时信号处理任务;同时支持CPRI/eCPRI接口,便于与射频单元(RRU)进行高速互联。在数据中心领域,该器件可用于开发FPGA加速卡,用于数据库查询、机器学习推理、视频转码等计算密集型任务,通过PCIe Gen3接口与主机CPU通信,显著提升处理效率并降低延迟。
在工业自动化方面,5ASXMB5G4F40C4N可用于构建高性能PLC控制器、运动控制平台和机器视觉系统,利用其丰富的I/O资源和实时处理能力实现多轴同步控制和高速图像采集分析。其确定性延迟特性和硬件级中断响应机制确保了控制系统的时间精度和稳定性。
在测试与测量设备中,该FPGA被用于高端示波器、逻辑分析仪和信号发生器中,作为核心数据采集和处理引擎,支持高达数十GS/s的采样率和实时FFT分析功能。此外,在广播级视频设备中,它可以实现4K/8K视频流的编解码、色彩空间转换、帧率变换和HDR处理,满足专业影视制作和直播传输的需求。
由于其集成的ARM处理器系统,该芯片也适用于智能边缘计算设备,例如AI推理网关、工业物联网网关和网络安全设备,能够在本地完成数据预处理和决策,减少对云端的依赖,提高响应速度和数据安全性。
5AGXMB3G4F40C4N
5AGXMB7K3F40C4N
5SGXMA7K3F40C4N