时间:2025/12/26 17:35:40
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5SGSED8N2F45C2LG 是 Intel(原 Altera)公司推出的 Stratix V FPGA 系列中的一款高性能现场可编程门阵列芯片。Stratix V 系列基于 28nm 工艺技术设计,面向高性能、低功耗的复杂应用,广泛应用于通信基础设施、数据中心加速、军事与航空航天、测试测量以及高端数字信号处理等领域。该器件型号中的各个字符代表了其具体的配置信息:5S 表示 Stratix V 系列,GSE 指代 GT 子系列(Stratix V GX/GS/GE/GX/SX/SE 中的 SE),D8 表示逻辑单元规模等级,N 表示封装类型为无铅(Pb-free),2F45 表示采用 F45 倒装焊封装且具有 2317 个引脚,C2 表示速度等级为 -2(工业级),LG 表示其工作温度范围符合工业标准(0°C 至 85°C)。该 FPGA 具备丰富的可编程逻辑资源、高速收发器、嵌入式处理器系统支持、DSP 模块以及高带宽存储器接口能力,使其成为复杂系统集成的理想选择。
系列:Stratix V SE
逻辑单元(LEs):约 150,000
自适应逻辑模块(ALMs):约 76,000
寄存器:约 154,000
嵌入式存储器(M20K 块):约 30,800 Kbits
DSP 模块数量:约 1,590
最大用户 I/O 数量:约 900
高速收发器数量:支持多达 40 通道
收发器速率范围:最高可达 14.1 Gbps
封装类型:FBGA-2317(2F45)
电源电压:核心电压典型值 0.9V,I/O 电压支持 1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.0V
工作温度范围:0°C 至 +85°C(工业级)
速度等级:-2
制造工艺:28nm
Stratix V SE 系列 FPGA 提供了卓越的性能与功耗平衡,适用于高带宽和高计算密度的应用场景。该系列采用 28nm 高介电常数金属栅极(High-k Metal Gate, HKMG)工艺,显著提升了晶体管性能并降低了漏电流,从而在保证高性能的同时实现了更低的动态和静态功耗。其架构由多个自适应逻辑模块(ALM)组成,每个 ALM 可灵活配置为多种组合逻辑和算术功能,极大增强了逻辑实现效率。此外,该器件集成了大量 M20K 嵌入式存储器块,每个块容量为 20 Kb,支持双端口、移位寄存器、FIFO 等多种模式,满足复杂算法对片上缓存的需求。
在信号处理方面,Stratix V SE 配备了多达 1,590 个 DSP 模块,每个模块包含一个高效乘法器、加法器和流水线寄存器,支持单精度浮点运算加速、复杂数字滤波、FFT/IFFT 运算等高级数学操作,广泛应用于雷达、无线基站和视频处理系统中。其高速串行收发器子系统支持多种协议,包括 PCI Express Gen1/Gen2/Gen3、Serial RapidIO、CPRI、OBSAI、10GbE、40GbE 和 100GbE,具备自适应均衡、时钟数据恢复(CDR)和前向纠错(FEC)功能,确保在长距离背板传输中的信号完整性。
FPGA 还支持硬核处理器系统(HPS)选项或通过软核 Nios II 实现嵌入式控制功能,允许用户构建 SoC 级解决方案。它提供多种 I/O 标准支持,包括 LVDS、SSTL、HSTL、PCIe 等,并具备高级时钟管理单元(PLL 和 DLL),可用于多相时钟生成、抖动清除和频率合成。安全特性方面,该器件支持加密启动、AES 加密和防篡改设计,保障知识产权安全。开发工具链基于 Intel Quartus Prime 软件,支持高级综合(HLS)、功耗分析、时序收敛优化和硬件调试功能,大幅缩短产品上市周期。
5SGSED8N2F45C2LG 广泛应用于需要高吞吐量、低延迟和高度定制化逻辑处理的领域。在通信基础设施中,它被用于 4G/LTE 和 5G 无线基站的基带处理单元,执行信道编码、调制解调、波束成形等关键任务;同时也在核心网路由器和交换机中实现包处理、流量调度和协议转换功能。在数据中心,该 FPGA 可作为智能网卡(SmartNIC)或加速卡的核心组件,用于卸载 TCP/IP 卸载引擎、数据压缩、加密解密和机器学习推理任务,提升服务器整体能效比。军事与航空航天领域利用其高可靠性与抗辐射设计(部分版本),应用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和飞行控制系统中。
在测试与测量设备中,如高速示波器、逻辑分析仪和误码率测试仪,该芯片能够实现实时数据采集、数字下变频和协议解析功能。广播与专业音视频系统也采用此类 FPGA 进行 4K/8K 视频流处理、色彩空间转换、帧同步和 HDR 合成。此外,在工业自动化和医疗成像设备中,它可用于运动控制算法实现、多轴伺服驱动、超声波图像重建和CT扫描数据预处理。得益于其强大的并行处理能力和可重构性,该器件还常被科研机构用于原型验证平台(如 SDR 平台、AI 加速研究平台)和算法快速迭代开发环境。
5SGXEA7N2F45C2LG
5SGXMA9N2F45C2LG
5SGSMD8N2F45C2LG