64PR100 时间：2025/12/27 17:20:52 阅读：18

64PR100是一款由Microchip Technology公司生产的高性能、低功耗的FPGA（现场可编程门阵列）器件，属于其PolarFire系列。该系列FPGA专为满足对功耗敏感、高安全性以及中等逻辑密度应用的需求而设计，广泛应用于通信、工业自动化、数据中心互连、航空航天以及国防等领域。64PR100中的“64”代表其采用64引脚的封装形式，“PR”表示PolarFire系列，“100”则指代其逻辑单元规模等级，约为100K逻辑单元（Logic Elements），具备足够的资源用于实现复杂数字逻辑功能。
　　该器件采用了先进的28nm低功耗SLT（Silicon on Insulator - Low Power Transistor）工艺制造，显著降低了静态和动态功耗，相较于传统的FPGA产品，在同等性能下可节省高达50%的功耗。此外，64PR100支持多种I/O标准，包括LVDS、LVCMOS、HSTL等，并具备高速串行收发器（SerDes）通道，最高可达12.7 Gbps，可用于实现高速接口如PCIe Gen3、SATA、SGMII等。
　　PolarFire FPGA还集成了硬核IP模块，例如带有ECC保护的存储器控制器、多端口桥接逻辑、加密引擎（支持AES-256和SHA-256）以及防篡改安全功能，使其在需要高可靠性和数据安全性的应用场景中表现出色。开发工具方面，Microchip提供Libero SoC Design Suite，支持从设计输入、综合、布局布线到验证的全流程开发，并兼容第三方EDA工具，便于系统级集成与调试。

参数

型号：64PR100
　　制造商：Microchip Technology
　　系列：PolarFire
　　逻辑单元数量：约100,000 LEs
　　查找表（LUTs）：约82,000 4-input LUTs
　　嵌入式存储器：约10 Mb
　　DSP模块数量：约48个
　　I/O引脚数：最多48个用户可用I/O（取决于封装）
　　封装类型：64-pin fpBGA
　　工作电压：核心1.0V，I/O电压支持1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.3V
　　工作温度范围：-40°C 至 +100°C（工业级）
　　SerDes速率：最高12.7 Gbps
　　支持协议：PCIe Gen3 x4, SATA III, SGMII, JESD204B/C等
　　安全特性：AES-256加密引擎，SHA-256哈希，防篡改检测
　　ECC支持：片上存储器和外部存储器接口均支持ECC
　　功耗：典型动态功耗低于500mW（典型应用）

特性

64PR100 FPGA的核心优势在于其出色的能效比和高度集成的安全功能。该器件基于创新的28nm SOI工艺，有效抑制了漏电流，大幅降低静态功耗，同时其架构优化减少了不必要的开关活动，从而实现了极低的动态功耗。这对于部署在边缘计算节点、远程监控设备或电池供电系统中的应用至关重要。其独特的架构设计避免了传统基于SRAM的FPGA频繁配置加载的问题，采用瞬时启动（instant-on）技术，可在几毫秒内完成上电并进入正常运行状态，无需外部配置芯片，简化了系统设计并提高了可靠性。
　　在安全性方面，64PR100内置了完整的硬件加密引擎，支持AES-256加解密和SHA-256哈希算法，可用于保护固件、用户数据和通信内容。它还具备物理防篡改检测机制，当检测到异常电压、温度或探针攻击时，可自动清除敏感信息，防止逆向工程和非法访问。这种级别的安全保障使其适用于政府、军事及金融领域的高安全需求场景。
　　该FPGA提供了灵活的I/O配置能力，支持多达48个用户I/O，兼容多种单端和差分信号标准，允许与不同外设无缝对接。其集成的高速SerDes通道支持多种主流串行协议，无需额外PHY芯片即可实现高速互联，降低了物料成本和PCB复杂度。此外，片上集成了带ECC保护的SRAM块和DDR3/DDR4内存控制器，提升了系统的数据完整性和稳定性。
　　64PR100还支持软核处理器实现，如RISC-V或ARM Cortex-M系列通过Soft IP方式部署，使得用户可以在同一芯片上构建异构计算平台，兼顾实时控制与高性能处理需求。配合Libero SoC工具链，开发者可以进行可视化设计、功耗分析、时序仿真和故障诊断，极大提升了开发效率和项目成功率。

应用

64PR100 FPGA因其低功耗、高安全性与中等规模逻辑资源，广泛应用于多个高端技术领域。在通信基础设施中，常用于构建小型基站（Small Cell）、光传输模块和网络交换机中的包处理引擎，支持高速数据流的实时调度与协议转换。其PCIe Gen3和SGMII接口能力使其成为服务器加速卡、智能网卡（SmartNIC）的理想选择，能够卸载主机CPU负担，提升整体系统吞吐量。
　　在工业自动化领域，64PR100被用于PLC控制器、运动控制卡和机器视觉系统中，利用其并行处理能力和确定性延迟特性，实现多轴同步控制和图像预处理功能。其宽温工作范围和抗干扰设计确保在恶劣工业环境下稳定运行。
　　在航空航天与国防领域，该器件用于雷达信号处理、电子战系统、无人机飞控系统以及安全通信终端。得益于其抗辐射加固设计（部分型号）和内置加密功能，能够在高电磁干扰和潜在物理攻击环境中保障系统安全。
　　此外，64PR100也适用于医疗成像设备、测试测量仪器和数据中心互连模块，作为协处理器或接口桥接芯片使用。例如，在超声波成像系统中，可用于实时回波信号采集与滤波处理；在ATE（自动测试设备）中，可实现高速数字向量生成与响应捕获。
　　随着RISC-V生态的发展，越来越多的设计开始将开源处理器核嵌入到64PR100中，构建定制化SoC解决方案，用于智能传感器融合、边缘AI推理等新兴应用场景。其灵活性和可扩展性使其成为未来智能化系统升级的重要基石。