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5CEBA4U15I8N 发布时间 时间:2025/12/27 14:54:39 查看 阅读:12

5CEBA4U15I8N是Intel(前身为Altera)Cyclone V系列中的一款现场可编程门阵列(FPGA)芯片,属于Cyclone V E(Economy)子系列。该器件采用先进的28 nm低功耗(28LP)工艺制造,旨在为成本敏感型、高性能和低功耗应用提供理想的解决方案。Cyclone V系列FPGA集成了硬核处理器系统(HPS),但在5CEBA4U15I8N型号中,并未包含HPS,因此它属于纯FPGA架构,专注于逻辑单元和I/O性能的优化。该芯片封装在15 mm × 15 mm的FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array)封装中,具有896个引脚,适用于空间受限但对性能有一定要求的应用场景。5CEBA4U15I8N支持多种I/O标准,包括LVDS、PCIe、DDR3等,具备良好的互操作性和系统集成能力。该器件的工作温度范围为工业级(-40°C至+100°C),符合“I”等级规范,适合在严苛环境条件下稳定运行。此外,该芯片可通过Intel Quartus Prime软件进行开发和配置,支持丰富的IP核库和设计工具,便于快速原型开发和产品部署。

参数

型号:5CEBA4U15I8N
  制造商:Intel (Altera)
  系列:Cyclone V E
  逻辑单元(LEs):约49,000
  自适应逻辑模块(ALMs):约24,500
  存储器比特数:约1,089,792 bit
  嵌入式存储器块(M9K)数量:约120
  DSP模块数量:约90
  I/O引脚数:约470
  最大用户I/O:470
  封装类型:FBGA-896
  封装尺寸:15 mm × 15 mm
  工作温度范围:-40°C 至 +100°C
  电源电压(核心):1.0 V
  收发器支持:无高速收发器
  时钟管理单元(PLL):4个
  配置方式:支持主动串行(AS)、被动并行同步(PPS)、被动串行(PS)等
  安全特性:支持加密(AES)和设备认证(SHA-256)
  符合RoHS标准:是

特性

Cyclone V E系列FPGA基于28 nm低功耗工艺技术构建,使得5CEBA4U15I8N在保持高性能的同时显著降低了动态和静态功耗。这种低功耗特性使其非常适合用于便携式设备、通信基础设施以及工业控制等对能效要求较高的应用场景。该器件采用了高度优化的逻辑架构,每个自适应逻辑模块(ALM)能够实现更复杂的组合逻辑功能,从而提高资源利用率并减少布线拥塞。此外,其内置的90个DSP模块支持高精度数字信号处理操作,可用于实现滤波器、FFT、乘法累加等算法,广泛应用于视频处理、音频编码和雷达信号分析等领域。
  该芯片配备约120个M9K存储器块,总计超过一百万比特的片上RAM资源,支持双端口、单端口及移位寄存器等多种模式,满足各种数据缓存与查找表需求。其4个高性能锁相环(PLL)可提供精确的时钟合成与相位控制,支持动态频率切换和零延迟缓冲功能,有效提升系统时序裕量。5CEBA4U15I8N还具备强大的I/O灵活性,支持多达470个用户I/O引脚,兼容LVCMOS、LVTTL、SSTL、HSTL、LVDS等多种电平标准,并可在不同Bank中独立供电(1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.0V/3.3V),便于与外部ADC、DAC、存储器和其他外设无缝对接。
  安全性方面,该器件支持256位高级加密标准(AES)配置加密和基于SHA-256的身份验证机制,防止未经授权的复制或逆向工程,保障知识产权安全。同时,Quartus Prime设计套件为其提供了完整的开发流程支持,包括综合、布局布线、时序分析、功耗估算和调试工具(如SignalTap II逻辑分析仪),极大提升了开发效率。此外,该器件支持部分重配置功能,在不中断系统其余部分运行的情况下更新特定逻辑区域,增强了系统的灵活性和可维护性。

应用

5CEBA4U15I8N因其高逻辑密度、低功耗特性和丰富的I/O资源,被广泛应用于多个工业和技术领域。在通信系统中,它常用于实现协议转换器、网络交换控制器、以太网桥接以及SONET/SDH接口卡中的成帧逻辑。由于其支持DDR3存储器接口和高速LVDS I/O,该器件也适用于工业成像系统,例如机器视觉相机、医疗影像采集设备和智能交通监控系统中的图像预处理模块。在工业自动化领域,5CEBA4U15I8N可用于构建PLC(可编程逻辑控制器)、运动控制卡、多轴伺服驱动协调器以及实时数据采集系统,利用其并行处理能力和确定性响应时间确保控制系统稳定可靠。
  该芯片同样适用于消费类电子产品的高端功能扩展,如智能电视中的视频缩放与格式转换引擎、投影仪中的图像合成逻辑,以及测试测量仪器中的自定义触发与采集逻辑。在航空航天与国防应用中,尽管该型号不含HPS,但仍可用于雷达前端信号调理、加密通信模块和传感器融合处理单元,尤其是在需要抗辐射加固以外的常规环境下使用。此外,科研机构和高校实验室也常用此器件进行数字系统教学、FPGA架构研究和原型验证平台搭建。
  得益于其小型化封装和较低的整体功耗,5CEBA4U15I8N也非常适合嵌入式边缘计算节点的设计,特别是在需要定制硬件加速逻辑但又无法容纳大型FPGA的场合。结合软核处理器(如Nios II)还可构建完整的片上系统(SoC),实现控制与数据处理一体化。总之,该器件凭借其均衡的性能、成本与功耗优势,在需要中等规模逻辑集成且注重可靠性的各类电子系统中占据重要地位。

替代型号

5CEA5F23C8N
  5CEBA4F23C7N
  5CEFA5F23I7

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