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5SEEBF45I4N 发布时间 时间:2025/12/27 14:23:15 查看 阅读:14

5SEEBF45I4N是Intel(原Altera)公司推出的一款基于28nm工艺的Stratix V FPGA(现场可编程门阵列)芯片,属于高性能FPGA产品系列,广泛应用于通信、数据中心、高端测试设备和军事航空等领域。该器件集成了大量的逻辑单元、DSP模块、高速收发器以及嵌入式存储资源,能够满足复杂数字系统设计的需求。Stratix V系列FPGA支持多种I/O标准和高速串行协议,具备出色的灵活性和可扩展性,适合需要高带宽和低延迟处理的应用场景。5SEEBF45I4N中的型号编码含义如下:'5S'代表Stratix V系列,'EE'表示增强型电源效率版本,'BF'指封装类型为FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array),'45'表示逻辑资源规模等级,'I4'代表工业级温度范围(-40°C至+100°C),'N'通常表示无铅环保封装。这款FPGA内置多达45万个逻辑单元,支持高达39.6 Gbps的背板传输速率,并配备多通道12.5 Gbps高速收发器,适用于构建复杂的多通道通信系统。此外,它还集成了硬核PCIe模块、存储器控制器和DDR3/DDR4接口支持,显著提升了系统集成度和性能表现。

参数

系列:Stratix V EE
  逻辑单元(LEs):约450,000
  自适应逻辑模块(ALMs):约227,000
  嵌入式存储器(M20K块):约30,000 Kb
  数字信号处理(DSP)模块:约1,590个
  最大用户I/O数:约800
  高速收发器数量:多达48通道
  收发器速率:最高12.5 Gbps
  核心电压:典型值0.9V
  工作温度:-40°C 至 +100°C(工业级)
  封装类型:FCBGA
  封装引脚数:1517
  支持协议:PCIe Gen3, SATA, SRIO, Ethernet (10G/40G/100G)
  内置硬核:PCIe Gen3 x8, DDR3/DDR4存储控制器

特性

Stratix V 5SEEBF45I4N FPGA具备多项先进的技术特性,使其在高性能应用中表现出色。首先,其采用28nm低功耗工艺制造,在保证高性能的同时优化了动态和静态功耗,尤其适用于对散热和能效要求较高的系统环境。该器件拥有高度灵活的架构设计,包含大量可配置逻辑块(ALMs)、寄存器和查找表(LUT),支持复杂的组合与时序逻辑实现。每个ALM可在单个时钟周期内执行多个操作,极大提升了计算密度。
  其次,5SEEBF45I4N集成了丰富的高速串行收发器资源,最多支持48个全双工串行通道,每个通道均可独立配置为多种协议模式,如10GBASE-KR、CPRI、Interlaken等,适用于多协议融合通信平台的设计。这些收发器内置均衡器、时钟数据恢复(CDR)电路和预加重功能,能够在长距离背板或电缆上传输数据而保持信号完整性。
  再者,该FPGA支持高级系统集成能力,包括嵌入式硬核PCI Express Gen3模块,允许直接连接主机处理器或交换芯片,无需额外的桥接芯片,降低了系统复杂性和成本。同时,它提供高性能的外部存储器接口,兼容DDR3、DDR4、LPDDR3等多种存储标准,并通过UniPHY软核实现稳定的数据眼校准和训练机制。
  安全性方面,5SEEBF45I4N支持加密配置、安全启动、CRC校验和实时监控功能,防止未经授权的访问或固件篡改。开发工具链方面,可通过Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线、时序分析和调试,配合SignalTap逻辑分析仪和In-System Sources & Probes Tool实现片上实时调试。整体而言,该芯片为高端系统提供了强大的可编程逻辑平台。

应用

5SEEBF45I4N广泛应用于对性能、带宽和可靠性要求极高的领域。在通信基础设施中,常用于构建40G/100G以太网交换机、光传输网络(OTN)设备、无线基站基带处理单元以及核心路由器线卡模块,利用其高速收发器和并行处理能力实现海量数据包的实时处理与转发。
  在数据中心和云计算环境中,该FPGA被用作智能网卡(SmartNIC)、FPGA加速卡或可重构计算单元,用于卸载CPU负载,提升数据库查询、视频转码、机器学习推理等任务的执行效率。借助OpenCL或HLS(高层次综合)工具,开发者可以快速将算法映射到硬件层面,获得接近ASIC的性能表现。
  在测试与测量领域,5SEEBF45I4N常见于高端示波器、协议分析仪和自动化测试设备(ATE),用于生成和捕获高速数字信号,执行实时信号处理和协议解码。其大容量逻辑资源和精确时序控制能力,使得复杂测试场景得以高效模拟。
  此外,在航空航天与国防系统中,该芯片用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和惯性导航系统,得益于其工业级温度适应性、抗辐射设计选项及长期供货保障。科研仪器、医疗成像设备(如MRI、CT图像重建)也利用其并行架构实现高速图像采集与处理。总之,5SEEBF45I4N适用于任何需要高吞吐量、低延迟和高度定制化逻辑功能的复杂系统。

替代型号

5SGXEB45E4N

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