时间:2025/10/30 0:19:41
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5CGXFC5C7F23C8N是Intel(原Altera)公司推出的Cyclone V GX系列的一款高性能、低功耗的FPGA(现场可编程门阵列)器件。该芯片属于Cyclone V系列中的GX子系列,专为需要高速串行收发器的应用而设计,广泛应用于通信、工业控制、视频处理和嵌入式系统等领域。该器件采用先进的28nm工艺制造,结合了高效的逻辑资源、丰富的存储块、数字信号处理(DSP)模块以及集成的硬核处理器系统(HPS),支持高度灵活的系统级设计。5CGXFC5C7F23C8N封装形式为FBGA(Fine-Pitch Ball Grid Array),具有23毫米×23毫米的封装尺寸,引脚间距为0.8毫米,共1152个引脚,适用于高密度PCB布局。该器件支持多种I/O标准,包括LVDS、SSTL、HSTL、PCIe等,具备良好的互操作性和兼容性。其内部集成了ARM Cortex-A9双核处理器系统,允许用户在单一芯片上实现软硬件协同设计,从而显著降低系统复杂度和整体成本。此外,该FPGA支持动态部分重配置功能,可在运行时重新配置部分逻辑而不影响其他功能模块的正常工作,提升了系统的灵活性与响应能力。器件的工作温度范围为工业级(-40°C至+100°C),适用于严苛环境下的稳定运行。
型号:5CGXFC5C7F23C8N
厂商:Intel (Altera)
系列:Cyclone V GX
逻辑单元(LEs):约110,000
自适应逻辑模块(ALMs):约55,000
寄存器:约220,000
嵌入式存储器(M20K块):约4,096 Kbits
DSP模块数量:136个
收发器数量:8通道
收发器速率范围:最高6.144 Gbps
核心电压(VCCINT):0.9V ±10%
I/O电压范围:1.0V 至 3.3V
封装类型:FBGA-1152
封装尺寸:23mm × 23mm
引脚间距:0.8mm
工作温度:-40°C 至 +100°C
工艺技术:28nm
硬核处理器系统(HPS):双核ARM Cortex-A9 MPCore
片上RAM:支持DDR3, DDR2, LPDDR2等内存接口
5CGXFC5C7F23C8N具备强大的可编程逻辑架构和高度集成的系统功能,使其成为复杂系统设计的理想选择。其核心特性之一是集成了高性能的ARM Cortex-A9双核处理器系统(HPS),该系统包含独立的L1指令与数据缓存、共享L2缓存、内存控制器、外设接口(如UART、SPI、I2C、USB、Ethernet MAC等),实现了真正的片上系统(SoC FPGA)架构。这种软硬件协同设计模式极大简化了系统开发流程,允许实时操作系统(RTOS)或Linux在处理器上运行,同时利用FPGA部分实现定制化加速逻辑或接口扩展。
该器件内置多达136个DSP模块,每个模块支持高精度乘法累加运算,适用于数字滤波、FFT、图像处理和通信算法等计算密集型任务。其嵌入式存储资源丰富,提供超过4MB的M20K存储块,可用于构建大容量缓冲区、查找表或片上数据存储,有效减少对外部存储器的依赖。
高速串行收发器是该芯片的另一大亮点,支持多种协议标准,如PCI Express Gen1/Gen2、Gigabit Ethernet、Serial RapidIO、SATA等,无需外部PHY即可实现高速互联,显著降低系统功耗和成本。此外,器件支持高级时钟管理技术,配备多个PLL(锁相环)和时钟网络,确保精确的时序控制和低抖动性能。
在安全性和可靠性方面,5CGXFC5C7F23C8N支持加密启动、SRAM加载保护、DES/AES加密引擎以及CRC校验等功能,防止非法复制和恶意篡改。其支持JTAG、AS、PS等多种配置模式,并可通过外部闪存或处理器动态加载配置文件。整个器件设计注重低功耗优化,在待机和运行状态下均表现出优异的能效比,适合对功耗敏感的应用场景。
5CGXFC5C7F23C8N广泛应用于多个高要求的技术领域。在通信基础设施中,它常用于构建基站基带处理单元、光传输设备、路由器和交换机中的数据包处理引擎,凭借其高速收发器和DSP能力,能够高效处理多路串行数据流并执行复杂的调制解调算法。在工业自动化领域,该芯片被用于运动控制、机器视觉系统和PLC(可编程逻辑控制器)中,实现高精度实时控制与多轴同步操作。
在视频与图像处理方面,5CGXFC5C7F23C8N可用于高清视频采集、编解码、图像增强和AI推理前处理,尤其适用于广播级摄像机、医疗成像设备和安防监控系统。其SoC架构允许Linux系统运行于ARM核上进行高层管理,而FPGA部分负责像素级流水线处理,实现低延迟、高吞吐的数据处理管道。
在测试与测量仪器中,该器件用于构建任意波形发生器、逻辑分析仪和频谱分析仪的核心处理平台,利用其可重构性快速适配不同测试需求。此外,在航空航天与国防领域,该FPGA用于雷达信号处理、电子战系统和无人机飞控系统,得益于其高可靠性和宽温工作能力。
嵌入式系统开发者也常选用此芯片构建智能网关、边缘计算节点和工业物联网(IIoT)终端设备,结合其丰富的外设接口和网络连接能力,实现本地数据聚合与协议转换。教育与科研机构亦将其用于FPGA教学平台和原型验证系统,支持从基础数字电路到复杂SoC系统的多层次学习与研究。
5CGXFC7C7F23C8N
5CGXFC9E7F23C8N
5CGTFD9E5F27C7N