时间:2025/10/30 0:02:03
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5CGXFC4C6F23C7N是Intel(原Altera)公司推出的基于28nm工艺的Cyclone V GX系列FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件属于Cyclone V家族中的高性能、低功耗成员,集成了可编程逻辑、高速收发器和硬核处理器系统(HPS),适用于需要高度集成和灵活性的应用场景。5CGXFC4C6F23C7N采用FBGA封装,具有492个引脚,便于在紧凑空间内实现复杂功能设计。该芯片结合了FPGA的并行处理能力与ARM Cortex-A9双核处理器的强大控制性能,支持多种外设接口和高速通信协议,广泛应用于通信、工业控制、视频处理及嵌入式系统等领域。其内部架构包括可配置逻辑块(CLB)、数字信号处理模块(DSP)、片上存储器(RAM)、时钟管理单元(PLL)以及多达数Gb/s速率的串行收发器通道,能够满足对数据吞吐量和实时性要求较高的应用需求。此外,该器件支持丰富的开发工具链,如Quartus Prime软件,便于用户进行综合、布局布线、仿真和调试,提升开发效率。整体而言,5CGXFC4C6F23C7N是一款面向中高端应用的高度集成化FPGA解决方案。
型号:5CGXFC4C6F23C7N
制造商:Intel (formerly Altera)
系列:Cyclone V GX
工艺技术:28nm
逻辑单元(LEs):约110,000
自适应逻辑模块(ALMs):约55,000
寄存器:约120,000
嵌入式存储器(M20K块):约4.6 Mb
DSP模块数量:110
最大用户I/O数:300
收发器数量:8通道
收发器速率范围:1.25 Gbps 至 5.0 Gbps
内核电压:0.9V
工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
封装类型:FBGA-492
引脚数:492
硬核处理器系统(HPS):双核ARM Cortex-A9 MPCore
时钟管理单元(PLL):4个全局时钟网络和多个专用时钟路径
JTAG支持:支持IEEE 1149.1边界扫描
安全特性:支持加密、解密、签名验证和安全启动
电源管理:支持动态电压频率调节(DVFS)
PCIe支持:集成Gen1/Gen2硬核PCIe模块
Ethernet支持:集成三速以太网MAC(TEMAC)
DDR控制器:支持DDR3, DDR3L, LPDDR2等内存标准
Cyclone V GX FPGA 5CGXFC4C6F23C7N具备高度集成的异构架构,融合了FPGA可编程逻辑与硬核处理器系统的优点,使其在处理复杂任务时表现出卓越的灵活性和高效性。其核心特性之一是集成了双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器,主频可达~800MHz以上,支持NEON SIMD指令集和浮点运算单元(FPU),能够运行完整的操作系统如Linux、FreeRTOS等,适用于需要强大控制平面的应用。与此同时,FPGA部分提供了超过11万个逻辑单元和110个DSP模块,能够在硬件层面实现并行算法加速,特别适合图像处理、数字滤波、编码解码等高计算密度任务。
该器件配备多达8个全双工高速串行收发器通道,每个通道支持最高5.0 Gbps的数据速率,可用于构建PCI Express Gen2、SGMII、Aurora等高速接口,极大提升了系统间的数据传输能力。片上还集成了硬核PCIe控制器和三速以太网MAC模块,减少了对外部组件的依赖,降低了系统成本与PCB复杂度。此外,它支持多种外部存储器接口,包括DDR3、DDR3L和LPDDR2,通过专用I/O和控制器实现高带宽、低延迟的内存访问。
在电源管理和可靠性方面,5CGXFC4C6F23C7N支持多电压域供电和动态电压频率调节(DVFS),可根据负载情况智能调整功耗,延长设备使用寿命并提高能效。安全性方面,芯片内置AES-256加密引擎、SHA哈希协处理器和真随机数发生器(TRNG),支持固件签名验证和安全启动机制,防止未经授权的代码加载,保障系统安全。开发上,兼容Quartus Prime设计套件,支持Qsys系统集成工具、SignalTap逻辑分析仪和TimeQuest时序分析器,极大简化了软硬件协同设计流程。
5CGXFC4C6F23C7N广泛应用于需要高性能计算与灵活可重构性的领域。在通信基础设施中,常用于构建小型基站(Small Cell)、光传输网络(OTN)接口卡、路由器线卡等,利用其高速收发器和FPGA并行处理能力实现协议转换、包处理和信号调理。工业自动化领域中,该芯片可用于PLC控制器升级、机器视觉系统、运动控制平台,通过FPGA实现精确的I/O同步与时序控制,同时由ARM处理器完成人机交互和网络通信功能。
在视频与广播设备中,5CGXFC4C6F23C7N被用于高清视频采集、格式转换、HDMI/DVI编解码、帧率变换等应用,凭借其DSP资源和LVDS I/O支持高质量图像处理流水线。测试与测量仪器如示波器、逻辑分析仪也采用该芯片实现高速数据采集与实时分析。此外,在医疗成像、航空航天、汽车ADAS原型开发等领域,该器件因其高可靠性和扩展性而受到青睐。得益于其SoC架构,开发者可以将实时控制任务部署在FPGA侧,将高级应用逻辑运行在ARM处理器上,形成高效的异构计算架构,显著提升系统整体性能与响应速度。
5CGXFC7C7F23C7N
5CGXFC9E7F23I7N
5CGTFC7C7F23C7N