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EP3SE110F780I4LN 发布时间 时间:2025/12/27 14:28:58 查看 阅读:24

EP3SE110F780I4LN 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 基于先进的 90nm 工艺技术制造,专为高密度、高性能逻辑设计和高速信号处理应用而设计。EP3SE110 属于 Stratix III 系列中的中高端型号,具备丰富的逻辑资源、嵌入式存储器、数字信号处理(DSP)模块以及高速串行收发器,能够满足通信、数据中心、工业自动化、军事和航空航天等领域对复杂系统集成的严苛要求。
  该器件采用 FBGA-780 封装,具有 780 个引脚,适用于需要大量 I/O 接口和高带宽互连的应用场景。其内部结构包含大量的逻辑单元(LEs)、自适应逻辑模块(ALMs)、嵌入式乘法器和 RAM 块,支持多种 I/O 标准和时钟管理功能。此外,EP3SE110F780I4LN 支持高级配置选项,包括主动串行(AS)、被动串行(PS)和 JTAG 配置模式,并具备安全特性如加密和设计保护功能,防止知识产权被非法复制。
  该芯片的工作温度等级为工业级(I),后缀 'I4LN' 表明其符合工业温度范围(-40°C 至 +85°C),并具有低功耗特性(Low Power),适合在环境条件较为恶劣或对功耗敏感的应用中使用。作为 Stratix III 系列的一部分,EP3SE110F780I4LN 提供了良好的性能与功耗平衡,是替代早期 Stratix 和 Stratix II 系列的理想选择,在系统升级和长期供货项目中仍具有一定市场价值。

参数

系列:Stratix III
  逻辑单元(LEs):110592
  自适应逻辑模块(ALMs):27648
  嵌入式存储器(bits):11059200
  DSP 模块数量:72
  最大用户 I/O 数量:480
  封装类型:FBGA-780
  电源电压:1.1V - 1.2V(核心),2.5V/3.3V(I/O)
  工作温度:-40°C 至 +85°C
  收发器速率:最高支持 6.375 Gbps
  配置方式:AS, PS, JTAG
  安全性:支持 AES 加密和设计锁定
  工艺技术:90nm

特性

Stratix III 架构采用了创新的自适应逻辑模块(ALM)设计,每个 ALM 可以高效实现多种逻辑功能,显著提高了逻辑利用率和性能效率。与传统查找表(LUT)架构相比,ALM 能够在一个模块内完成更复杂的组合逻辑操作,从而减少关键路径上的延迟,提升整体系统运行速度。这种架构特别适用于高性能计算、数据包处理和复杂数字信号处理任务。此外,ALM 支持动态精度调整和流水线优化,使得设计者可以在面积与性能之间灵活权衡。
  EP3SE110F780I4LN 内置高达 11 Mb 的嵌入式存储资源,分布在多个 M9K 存储块中,每个块提供 9 kbits 容量,支持双端口、移位寄存器、FIFO 等多种工作模式。这些存储块可用于构建片上缓存、数据缓冲区或状态机存储,极大减少了对外部存储器的依赖,降低了系统成本和 PCB 复杂度。同时,存储器支持 ECC(错误校验与纠正)功能,在高可靠性应用中可有效防止软错误导致的数据损坏。
  该器件集成了 72 个高性能 DSP 模块,每个模块包含一个 18x18 乘法器和累加单元,支持单精度浮点运算加速和滤波器链式连接。这使其非常适合用于通信系统的调制解调、雷达信号处理、图像增强等需要大量数学运算的应用场景。DSP 模块还支持预加法器和流水线控制,可在不增加额外逻辑开销的情况下实现高效的 FIR、IIR 和 FFT 运算。
  高速串行收发器子系统支持多种协议标准,包括 PCI Express、Serial RapidIO、Gigabit Ethernet 和 CPRI/OBSAI,适用于背板互连和光通信接口设计。每个收发器通道支持最高 6.375 Gbps 的线速率,并具备自适应均衡、时钟恢复和误码检测功能,确保在噪声环境下稳定传输。此外,器件内置 PLL 和 DLL 时钟管理单元,支持多时钟域同步和低抖动时钟生成,提升了系统时序裕量和稳定性。

应用

EP3SE110F780I4LN 广泛应用于需要高性能逻辑集成和高速数据处理的核心系统中。在电信基础设施领域,它常用于无线基站的基带处理单元、光传输网络中的线路卡以及多协议交换路由器,承担信道编码、数据包分类、流量调度等关键任务。其高密度逻辑和 DSP 资源使其能够实现实时信号处理算法,满足 LTE、WiMAX 和 5G 前传网络的性能需求。
  在测试与测量设备中,该 FPGA 被用作通用信号采集与分析平台的核心处理器,支持高速 ADC/DAC 接口、实时频谱分析和协议解析功能。例如,在示波器、逻辑分析仪和矢量网络分析仪中,EP3SE110 可实现高达数百 MHz 的采样率数据流处理,并通过 PCIe 接口将结果快速上传至上位机进行显示和存储。
  在军事和航空航天领域,由于其工业级温度适应性和高可靠性设计,EP3SE110F780I4LN 被用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和飞行控制系统。其 AES 加密和设计锁定功能保障了敏感系统的安全性,防止逆向工程和未经授权的复制。
  此外,该器件也应用于工业自动化中的高端可编程逻辑控制器(PLC)、机器视觉系统和运动控制平台。在这些场景中,FPGA 利用其并行处理能力实现多轴同步控制、图像边缘检测和实时闭环反馈调节,显著提升生产效率和系统响应速度。尽管该型号已逐步进入生命周期后期,但在已有设计中仍保持广泛应用,尤其在需要长期供货保障的工业和国防项目中具有重要地位。

替代型号

5SGXMA5H

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