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EP3SE110F780C2 发布时间 时间:2025/12/27 14:01:42 查看 阅读:10

EP3SE110F780C2 是 Altera 公司(现为 Intel Programmable Solutions Group)推出的 Stratix III 系列现场可编程门阵列(FPGA)中的一款高性能器件。该系列 FPGA 专为高端、高密度逻辑设计和高速信号处理应用而设计,适用于通信、数据中心、测试测量、军事和航空航天等对性能和功能要求极高的领域。EP3SE110F780C2 属于 Stratix III 器件中的中高端型号,具备丰富的逻辑资源、高速收发器、嵌入式存储器以及数字信号处理(DSP)模块,能够支持复杂的系统级集成需求。
  该芯片采用先进的制造工艺,封装形式为 FBGA-780(Fine-Pitch Ball Grid Array),具有较高的引脚密度和良好的电气性能,适用于多层 PCB 设计。其命名规则中,'EP3SE' 表示 Stratix III 系列,'110' 指代逻辑单元规模等级,'F780' 表示封装类型和引脚数,'C2' 则表示速度等级和温度等级(商业级或工业级)。EP3SE110F780C2 支持多种 I/O 标准和高速串行协议,具备强大的时钟管理和电源管理能力,适合构建高度定制化的数字系统。

参数

系列:Stratix III
  逻辑单元(LEs):110592
  自适应逻辑模块(ALMs):36864
  嵌入式存储器(bit):11059200
  DSP 模块数量:72
  最大用户 I/O 数量:450
  I/O 标准支持:LVTTL, LVCMOS, SSTL, HSTL, LVDS, BLVDS, RSDS 等
  高速收发器数量:无(Stratix III 中部分型号带收发器,但 EP3SE110F780C2 不包含)
  核心电压:1.0V
  封装类型:FBGA-780
  工作温度范围:0°C 至 85°C(商业级)
  速度等级:2
  配置方式:主动串行、被动并行、JTAG 等

特性

Stratix III 架构采用高度优化的自适应逻辑模块(ALM)结构,每个 ALM 可配置为多个逻辑功能路径,显著提高了逻辑利用率和性能效率。EP3SE110F780C2 的 ALM 架构支持高效的布尔运算、算术运算和寄存器操作,能够在单个时钟周期内完成复杂组合逻辑。该架构还支持动态流水线优化和寄存器重定时,有助于提升整体时序性能。此外,ALM 提供灵活的进位链和级联路径,特别适合实现高速加法器、计数器和状态机等常见数字电路结构。
  该器件集成了超过 11 Mb 的嵌入式三态存储器(TriMatrix memory),由三种不同大小的存储块组成(M512、M4K 和 M-RAM),可根据应用需求灵活分配用于数据缓存、FIFO、查找表或帧缓冲等功能。这种分层存储结构有效提升了存储带宽和访问效率,尤其适用于视频处理、网络包处理和算法加速等大数据吞吐场景。
  DSP 模块方面,EP3SE110F780C2 配备了 72 个高性能 DSP 块,每个块支持 18x18 乘法运算,并可级联形成更大的乘法累加链,适用于 FIR 滤波器、FFT、矩阵运算等数字信号处理任务。这些 DSP 模块支持预加法器和流水线寄存器,能够在高达 500 MHz 的频率下稳定运行,满足实时信号处理需求。
  I/O 子系统支持广泛的单端和差分标准,包括 LVDS 差分信号传输,支持高达 664 Mbps 的源同步数据速率。所有 I/O 引脚均具备可编程驱动强度、上拉/下拉电阻和延迟控制(Differential Delay Control),便于实现精确的信号完整性匹配和时序对齐。此外,器件内置高级时钟管理单元(Clock Management Unit, CMU),包含多个锁相环(PLL),支持频率合成、相位偏移、动态相位调整和扩频时钟生成,确保系统时钟的稳定性与灵活性。
  功耗方面,Stratix III 采用低-k 介质和精细化电源门控技术,在保持高性能的同时有效降低静态和动态功耗。通过 Quartus II 软件的功耗优化工具,设计者可以进一步分析和优化系统功耗分布,延长系统寿命并减少散热需求。

应用

EP3SE110F780C2 广泛应用于需要高逻辑密度和高性能计算能力的复杂系统中。在通信基础设施领域,它常被用于实现无线基站的基带处理单元、光传输网络中的线路卡逻辑控制以及多协议桥接和交换功能。其强大的 DSP 资源使其非常适合执行信道编码、调制解调、波束成形等算法处理任务。
  在测试与测量设备中,该 FPGA 被用于高速数据采集系统、逻辑分析仪和任意波形发生器的核心控制与数据处理模块,利用其大容量片上存储和高速 I/O 实现微秒级响应和精确时序控制。
  在军事和航空航天领域,EP3SE110F780C2 因其高可靠性和可重构性,被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,承担实时图像处理、加密解密和传感器融合等关键任务。
  此外,在工业自动化和高端消费电子原型开发中,该器件也常作为主控制器或协处理器,实现复杂的状态机控制、图像识别和机器学习推理加速。由于其不包含高速收发器,因此更适合基于并行接口或中速串行通信的应用场景,如背板互连、Camera Link 接口、SRIO(Serial RapidIO)低速版本等。

替代型号

5SGXMA7N5F31C3N

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