时间:2025/12/27 14:00:28
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EP3SL50F484I4LN 是 Altera(现为 Intel)公司 Stratix III 系列中的一款高性能 FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件基于 65nm 工艺技术制造,专为需要高逻辑密度、高速串行通信和先进信号处理能力的复杂应用而设计。Stratix III 系列在架构上进行了优化,以提供卓越的性能与功耗比,适用于通信基础设施、高端视频处理、军事与航空航天以及测试测量等高端领域。EP3SL50F484I4LN 提供了丰富的可编程逻辑资源,包括大量的逻辑单元(LEs)、自适应逻辑模块(ALMs)、嵌入式存储器块和数字信号处理(DSP)模块,使其能够实现复杂的时序逻辑、状态机、数据路径以及算法运算。
该芯片采用 FBGA-484 封装,具有 484 个引脚,支持多种 I/O 标准,包括 LVDS、SSTL、HSTL、PCIe 等,具备出色的互操作性和系统集成能力。其内部集成了多个全局时钟网络和低抖动锁相环(PLL),可用于精确的时钟管理和同步。此外,EP3SL50F484I4LN 支持高级配置选项,如主动串行(AS)、被动串行(PS)和 JTAG 模式,便于系统调试和在线升级。器件还具备一定的安全功能,例如加密配置比特流以防止逆向工程和知识产权泄露。作为工业级温度范围(-40°C 至 +100°C)的产品,I4 代表其速度等级为工业级中高速度,适合在严苛环境下稳定运行。
型号:EP3SL50F484I4LN
制造商:Intel (Altera)
系列:Stratix III
逻辑单元(LEs):49,280
自适应逻辑模块(ALMs):12,320
嵌入式存储器(bits):4,780,800
DSP 模块数量:76
最大用户 I/O 数量:347
封装类型:FBGA-484
工作温度范围:-40°C 至 +100°C
速度等级:I4
核心电压:1.0V - 1.2V
配置方式:AS, PS, JTAG
收发器数量:16
收发器速率范围:最高 3.75 Gbps
时钟管理单元(PLL):4 个
Stratix III 架构在性能和功耗之间实现了高度平衡,EP3SL50F484I4LN 采用了创新的逻辑和路由结构,显著提升了关键路径的延迟表现。每个 ALM 可配置为多种模式,支持高效实现复杂算术运算和查找表功能,从而提高逻辑利用率。其分布式和集中式内存架构允许灵活的数据缓冲和存储管理,嵌入式 RAM 块支持单端口、双端口、移位寄存器和 FIFO 等多种操作模式,满足不同应用场景的需求。片上 DSP 模块集成了高精度乘法器、累加器和流水线寄存器,可在单个时钟周期内完成 18x18 乘法或支持级联实现更宽的数据通路,非常适合用于滤波、FFT 和矩阵运算等数字信号处理任务。
FPGA 内部集成了多达 16 个全双工高速串行收发器,支持常见协议如 PCI Express Gen1/Gen2、Gigabit Ethernet、Serial RapidIO 和 CPRI 等,无需外接 PHY 即可实现板间或背板高速互联,大幅简化系统设计并降低整体成本。这些收发器具备自适应均衡、时钟恢复和误码检测功能,确保在噪声环境中仍能维持可靠通信。全局时钟网络结合四个高性能 PLL,可生成多个相位对齐的时钟信号,并支持动态频率切换和扩频时钟兼容性,增强系统的电磁兼容性(EMC)。
I/O 子系统支持广泛的单端和差分标准,每个 I/O 引脚均可独立配置驱动强度、上拉/下拉电阻和 slew rate 控制,适应不同的接口需求。器件支持 DDR2、DDR3 SDRAM 的直接连接,配合内置的存储器控制器 IP 可实现高性能外部存储访问。安全性方面,支持 AES-256 加密配置文件和哈希认证机制,防止未经授权的复制或篡改。通过 JTAG 接口可实现边界扫描测试、实时内部信号观测(SignalTap)和部分重配置功能,极大增强了开发调试效率和系统灵活性。
EP3SL50F484I4LN 广泛应用于对性能、带宽和可靠性要求极高的专业领域。在通信设备中,它常被用于构建多通道无线基站基带处理平台,支持 LTE 和早期 5G 标准中的信道编码、调制解调和 MIMO 信号处理;也可作为核心控制单元实现路由器、交换机中的包分类、流量管理和 QoS 调度算法。在视频广播行业,该芯片可用于高清和 4K 视频格式转换、帧同步、色度空间变换及多路视频流复用/解复用,适用于演播室设备和专业监视器前端。
在国防与航空航天领域,EP3SL50F484I4LN 凭借其宽温工作能力和抗辐射设计(在特定版本中),被用于雷达信号采集与波束成形、电子战系统中的实时频谱分析以及卫星通信终端的调制解调模块。其高可靠性和长期供货保障使其成为军用嵌入式系统的重要选择。在测试与测量仪器中,该器件可用于高速数据采集系统的实时预处理,例如示波器、逻辑分析仪和矢量网络分析仪中的触发引擎和数据压缩模块。
此外,该 FPGA 还适用于高性能计算加速卡、工业自动化主控单元以及医疗成像设备(如超声波和 MRI)中的图像重建处理器。由于其具备强大的并行处理能力,能够在硬件层面实现定制化算法加速,相比通用处理器具有更高的吞吐量和更低的延迟。随着传统高端 FPGA 向更新架构迁移,EP3SL50F484I4LN 目前更多用于维护现有系统和替代升级项目,但在一些不追求最先进工艺但重视稳定性的场合仍有持续使用价值。
EP3SL70F780I4N
EP4SGX50F29C3N