时间:2025/12/27 14:46:07
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5SGSED8K2F40I3 是 Intel(前身为 Altera)公司生产的 Stratix V GX 系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一。该器件属于高性能 FPGA 产品线,专为复杂数字逻辑设计、高速串行通信和高带宽信号处理应用而设计。Stratix V 系列基于 28nm 工艺技术制造,提供了卓越的性能功耗比,并集成了多种高级功能模块,如高速收发器、DSP 模块、嵌入式存储器和丰富的 I/O 资源。型号 5SGSED8K2F40I3 中的字母和数字分别代表了其系列、密度等级、功能集、封装类型和速度等级等信息:其中 '5SGS' 表示 Stratix V GX 系列,'ED8K' 指该器件具有约 86,000 个逻辑单元(LEs),'2F' 表示采用 Flip-Chip BGA 封装,'40' 对应 40mm x 40mm 尺寸,'I3' 表示工业级温度范围(-40°C 至 +100°C)和速度等级 3。这款 FPGA 支持多种核心电压和 I/O 标准,适用于需要高集成度和灵活性的设计场景,例如通信基础设施、数据中心加速、测试测量设备以及军事和航空航天系统。由于其内置多达数十个高达 12.5 Gbps 的全双工收发通道,能够支持诸如 PCIe Gen3、SATA、XAUI、Interlaken 等主流高速协议,因此在多通道串行连接应用中表现出色。此外,该芯片还具备强大的电源管理能力、高级时钟管理和安全特性,包括加密、认证和防篡改机制,满足高端应用对可靠性和安全性的严格要求。
系列:Stratix V GX
逻辑单元(LEs):约 86,000
自适应逻辑模块(ALMs):约 43,000
嵌入式存储器(M20K 块):约 4.6 Mb
DSP 模块数量:约 1,590 个(支持 18x18 乘法器)
最大用户 I/O 数量:约 480
高速收发器数量:72 通道
收发器速率范围:600 Mbps 至 12.5 Gbps
封装类型:2F(Flip-Chip BGA)
封装尺寸:40mm x 40mm
引脚数:1152
工作温度:-40°C 至 +100°C(工业级)
速度等级:I3
工艺技术:28nm
Stratix V GX 系列 FPGA 在架构设计上采用了高度优化的逻辑结构和先进的互连网络,确保了在高密度逻辑实现中的高效布线和低延迟通信。每个自适应逻辑模块(ALM)都可以灵活配置以执行复杂的组合或时序逻辑功能,从而最大化资源利用率。这种模块化设计允许开发者在不牺牲性能的前提下实现复杂的算法运算和状态机控制。此外,该芯片配备了大量 M20K 存储器块,这些嵌入式 RAM 单元支持多种宽度和深度配置,可用于构建 FIFO、缓存、查找表或数据缓冲区,显著提升了系统级数据处理能力。
DSP 模块是 Stratix V 架构的重要组成部分,每个模块包含独立的乘法器、加法器和流水线寄存器,支持单精度浮点运算加速和复杂数字信号处理任务,如 FFT、滤波和调制解调。所有 DSP 模块均可级联形成更大的算术链,适用于雷达、无线基站和图像处理等高性能计算场景。高速收发器子系统采用串行/解串(SerDes)技术,支持动态重配置、眼图监测和自适应均衡,能够在不同传输介质下保持稳定的数据链路。收发器支持多种预加重和去加重设置,配合片内时钟数据恢复(CDR)电路,有效延长信号传输距离并提高误码率性能。
电源管理系统方面,5SGSED8K2F40I3 提供多电压域供电机制,包括核心电压(VCC)、辅助电压(VCCA)和收发器电压(VCCP),并通过智能电源门控技术降低空闲模块的功耗。芯片内置温度传感器和电压监控电路,可实时反馈运行状态,便于系统进行热管理和故障预警。安全性方面,支持 AES-256 加密和 SHA-256 认证的比特流保护,防止未经授权的复制或逆向工程。同时提供双启动(Dual-boot)功能,在主映像损坏时自动切换至备份配置,增强系统的容错能力和可用性。
5SGSED8K2F40I3 广泛应用于对性能、带宽和可靠性要求极高的领域。在电信和网络设备中,它常被用于构建 10G/40G/100G 以太网交换机、光传输平台和路由器线卡,利用其多通道高速收发器实现多个串行链路的同时处理,并通过内部 FPGA 逻辑完成报文解析、流量调度和 QoS 控制等功能。在数据中心和云计算环境中,该芯片可用于开发 FPGA 加速卡,用于数据库查询加速、视频转码、机器学习推理和加密解密运算,借助其并行处理能力和低延迟特性大幅提升服务器效率。
在测试与测量仪器中,如高性能示波器、逻辑分析仪和信号发生器,5SGSED8K2F40I3 可作为主控处理器,负责高速采样数据的采集、实时处理和显示驱动,同时支持多种接口标准与外部设备通信。在军工和航空航天领域,该器件因其具备抗辐射设计选项和宽温工作能力,适合部署于雷达信号处理系统、电子战设备和卫星通信终端,执行脉冲压缩、波束成形和跳频通信等关键任务。此外,在医疗成像设备如 MRI 和超声系统中,也可利用其 DSP 阵列进行实时图像重建和噪声抑制。得益于其丰富的 I/O 资源和可编程性,该芯片还可作为异构系统中的协处理器或桥接芯片,连接 ASIC、GPU 或微处理器,实现复杂系统的灵活集成与快速原型开发。
5SGXEA7N2F40C2
5SGXEB6N2F40I3
5SGXMA7K2F40C3