时间:2025/12/27 14:58:22
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5SGXEB6R3F40C2N是Intel(原Altera)公司推出的Stratix V GX系列的一款高性能FPGA(现场可编程门阵列)器件。该器件基于先进的28纳米工艺技术制造,针对高速串行通信、复杂数字信号处理和高带宽数据处理等应用进行了优化。Stratix V系列FPGA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。5SGXEB6R3F40C2N集成了大量的逻辑单元、嵌入式存储器块、数字信号处理(DSP)模块以及高速收发器,能够支持多种协议的高速串行接口,如PCI Express、Ethernet、CPRI、Interlaken等。该器件采用FCBGA封装,具有40nm引脚间距,适用于高密度PCB布局设计。其工作温度范围为商业级到工业级,C2速度等级表示中等性能级别,适合在功耗与性能之间寻求平衡的应用场景。此外,该FPGA支持多种I/O标准和电压电平,具备强大的时钟管理和电源管理功能,并可通过配置闪存实现快速上电启动。开发工具方面,可使用Intel Quartus Prime软件进行综合、布局布线、时序分析和调试,支持高级综合(HLS)、部分重配置等先进特性,便于系统级设计和验证。
型号:5SGXEB6R3F40C2N
制造商:Intel (Altera)
FPGA系列:Stratix V GX
工艺技术:28 nm
逻辑单元数量:约303,000个LEs
自适应逻辑模块(ALMs):151,800 ALMs
嵌入式存储器:约30.9 Mb
DSP模块数量:1,512个
最大用户I/O数量:856
高速收发器数量:36通道
收发器速率范围:最高12.5 Gbps
封装类型:FCBGA
引脚数:1592
工作温度范围:0°C 至 85°C(Tj)
速度等级:C2
核心电压:典型值0.92V
Stratix V GX FPGA 5SGXEB6R3F40C2N具备卓越的高性能架构,专为处理复杂的并行计算和高速数据流而设计。其核心由大量自适应逻辑模块(ALM)构成,每个ALM可在单个时钟周期内执行多个逻辑操作,极大提升了逻辑密度和运算效率。这使得该器件非常适合实现复杂的控制逻辑、状态机以及大规模的数据路径结构。器件内部集成超过30 Mb的嵌入式RAM,支持多种配置模式,包括单端口、双端口、移位寄存器和FIFO缓冲,可用于构建片上缓存、查找表或临时数据存储,有效减少对外部存储器的依赖,提升系统整体性能。
DSP模块是该FPGA的一大亮点,共配备1,512个高精度乘法累加单元,支持9x9、18x18、27x27等多种乘法格式,并可级联形成更宽的算术流水线,适用于FFT、滤波、矩阵运算等数字信号处理任务。这些DSP模块还支持浮点运算扩展,增强了在科学计算和高端音频/视频处理中的适用性。
高速串行收发器子系统是5SGXEB6R3F40C2N的核心优势之一,提供多达36个全双工收发通道,每个通道支持从几百Mbps到12.5 Gbps的可编程速率,兼容PCIe Gen1/Gen2/Gen3、10GbE、SATA、CPRI、OBSAI等多种行业标准协议。收发器内置均衡器、预加重和时钟数据恢复(CDR)电路,确保在高频下仍能维持稳定的信号完整性。此外,器件支持硬核PCIe模块,可实现低延迟、高带宽的主机接口连接,显著降低软核实现带来的资源消耗和功耗开销。
电源管理方面,该FPGA采用多电源域设计,支持动态电压频率调节(DVFS),可根据负载情况智能调整工作状态以优化功耗。同时具备高级热监控和可靠性保护机制,适合长时间运行于严苛环境中。整体架构支持设计分区和部分重配置功能,允许在不中断系统其余部分运行的情况下更新特定功能模块,极大提高了系统的灵活性和可维护性。
5SGXEB6R3F40C2N广泛应用于对性能、带宽和集成度要求极高的领域。在通信基础设施中,它常被用于构建下一代无线基站(如4G LTE-A和5G NR)、核心网交换设备和光传输平台,利用其高速收发器和协议硬核实现多通道CPRI/eCPRI接口、前传/回传链路聚合以及包处理加速。在数据中心和云计算环境中,该FPGA可用于开发智能网卡(SmartNIC)、FPGA即服务(FaaS)加速卡和存储控制器,执行数据压缩、加密解密、正则表达式匹配等任务,从而卸载CPU负担,提高系统吞吐量。
在测试与测量仪器领域,5SGXEB6R3F40C2N因其高精度定时控制和大数据吞吐能力,被用于高性能示波器、逻辑分析仪和任意波形发生器中,实现实时信号采集、处理和重构。其灵活的I/O配置也使其能够适配多种传感器和探针接口,满足多样化测量需求。
在军事与航空航天应用中,该器件用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和飞行控制系统。其高抗干扰能力和可靠的设计使其能够在极端温度、辐射和振动环境下稳定运行。此外,在工业自动化和医疗成像设备中也有应用,例如用于机器视觉系统的图像预处理、实时控制环路调节以及MRI或CT扫描仪中的数据采集前端处理。凭借其高度可编程性和强大资源整合能力,5SGXEB6R3F40C2N成为高端系统设计中的关键组件。
5SGXEB6R2F40C2N