时间:2025/10/28 14:12:29
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5SGSED6N3F45C2LG 是 Intel(原 Altera)公司生产的 Stratix V FPGA 系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该器件属于 Stratix V GX 子系列,专为高速串行通信和高带宽数据处理应用而设计,广泛应用于通信基础设施、数据中心加速、测试与测量设备以及军事和航空航天领域。Stratix V 系列采用先进的 28nm 工艺技术制造,提供了卓越的性能与功耗比,并集成了多种硬核功能模块以支持复杂系统设计。5SGSED6N3F45C2LG 具有丰富的逻辑资源、嵌入式存储器、数字信号处理(DSP)模块以及高速收发器,能够满足高端应用对并行处理能力和灵活性的需求。该器件封装形式为 Flip-Chip Fine Line Ball Grid Array (FCFBGA),引脚数量众多,适用于高密度互连的 PCB 设计。其温度等级为商业级(0°C 至 85°C),适合在标准工业环境中运行。此外,该芯片支持多种 I/O 标准和协议,包括 PCI Express、Ethernet、Interlaken、CPRI 和 OBSAI 等,便于系统集成和互操作性。开发此器件通常使用 Intel Quartus Prime 软件进行综合、布局布线和调试,支持高级设计流程如部分重配置、功耗优化和时序收敛分析。
型号:5SGSED6N3F45C2LG
制造商:Intel (Altera)
系列:Stratix V GX
逻辑单元(LEs):约 150,000
自适应逻辑模块(ALMs):约 75,000
嵌入式存储器(M20K 块):约 9,600 Kbits
DSP 模块数量:约 240
最大用户 I/O 数量:约 440
高速收发器数量:24
收发器速率范围:最高 12.5 Gbps
工艺技术:28nm
封装类型:FCFBGA
引脚数:1592
工作温度:0°C 至 85°C
电源电压:核心 0.9V,I/O 可变
速度等级:2
协议支持:PCIe Gen2, Ethernet 10G/40G, Interlaken, CPRI, OBSAI
Stratix V GX FPGA 器件 5SGSED6N3F45C2LG 提供了业界领先的高性能逻辑架构与高速串行收发器集成能力,适用于构建复杂的多通道通信系统。其自适应逻辑模块(ALM)结构经过优化,能够在单个 ALM 内实现更高效的组合和时序逻辑功能,从而提高逻辑利用率并降低功耗。每个 ALM 支持多种操作模式,包括常规逻辑、算术运算、移位寄存器和查找表(LUT)配置,使得设计者可以根据具体应用需求灵活配置资源。
该器件内置大量嵌入式存储器资源,由 M20K 存储块组成,每个块提供 20 Kb 容量,支持双端口、FIFO 和移位寄存器等多种工作模式,适用于缓存、帧缓冲、数据队列和滤波器实现等场景。结合多达 240 个 DSP 模块,每个模块支持 18x18 乘法器、累加器、预加器和流水线寄存器,使其在数字信号处理方面表现出色,尤其适用于雷达、软件定义无线电、图像处理和高速算法加速等领域。
高速串行收发器是该器件的核心优势之一,支持高达 12.5 Gbps 的线速传输,兼容多种串行协议,并具备前向纠错(FEC)、均衡、时钟数据恢复(CDR)和通道绑定等功能。这些收发器可用于构建 10 Gigabit Ethernet、OTN、Interlaken 接口或背板连接,确保长距离信号完整性。此外,器件还集成了硬核 PCI Express Gen2 x4 控制器,支持 Root Port 和 Endpoint 模式,便于快速实现主机接口连接。
电源管理方面,该 FPGA 采用多电压域设计,核心供电为 0.9V,I/O 电压根据接口标准可配置为 1.2V 至 3.3V 不等,配合动态电压频率调节(DVFS)技术可有效控制功耗。安全性方面支持加密配置、远程更新和防篡改机制,保障知识产权安全。整体而言,该器件代表了 28nm 工艺下高端 FPGA 的典型特征,兼顾性能、集成度与能效。
5SGSED6N3F45C2LG 广泛应用于需要高吞吐量和低延迟处理的高端电子系统中。在电信基础设施领域,它被用于构建下一代无线基站(如 LTE-A 和 5G 前传)、微波回传设备和核心网交换平台,支持 CPRI/eCPRI 协议转换、基带处理和包分类加速。在数据中心和云计算环境中,该器件可用于网络功能虚拟化(NFV)、智能网卡(SmartNIC)和 FPGA 加速卡,执行流量监控、数据压缩、加密解密和协议卸载任务,显著提升服务器效率并降低 CPU 负载。
在测试与测量仪器中,例如高速示波器、误码率测试仪(BERT)和协议分析仪,该 FPGA 凭借其高精度定时控制和多通道同步能力,能够生成和捕获复杂的数字信号序列,支持高达 10Gbps 的数据流分析。在军事和航空航天领域,其高可靠性、抗辐射设计选项和宽温版本使其适用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和飞行控制系统。
此外,该器件也常用于广播视频设备,如 4K/8K 视频路由器、帧同步器和色彩校正器,利用其并行处理架构实现实时视频流处理。科研领域中,该 FPGA 被用于粒子探测器前端读出系统、天文望远镜数据采集系统和量子计算控制平台,承担高速数据聚合与预处理任务。得益于其高度可编程性和丰富的 IP 生态系统,5SGSED6N3F45C2LG 成为多种关键任务系统的首选器件。
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5SGXEA7N3F45C2LG
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