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EP3SL50F780I4L 发布时间 时间:2025/12/27 14:16:01 查看 阅读:18

EP3SL50F780I4L是Altera(现为Intel Programmable Solutions Group)公司生产的Stratix III系列的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)芯片。该器件基于先进的90纳米低功耗工艺技术制造,专为高端逻辑密度和高性能应用而设计,适用于通信、网络、军事、测试测量以及数字信号处理等领域。Stratix III系列在架构上进行了优化,提供了更高的性能与更低的功耗之间的平衡,尤其适合需要大量逻辑资源、高速收发器和嵌入式存储的应用场景。EP3SL50F780I4L中的型号编码含义如下:EP代表Era Programmable Logic,3S表示Stratix III系列,L表示低功耗版本,50表示逻辑单元数量等级,F780指该器件采用780引脚的FBGA封装,I4表示工业级温度范围(-40°C至+100°C),L代表铅(Pb)-free无铅封装。这款FPGA集成了丰富的可编程逻辑资源,包括自适应逻辑模块(ALM)、嵌入式存储器块、数字信号处理(DSP)模块、时钟管理单元(如PLL和DLL)以及高速差分I/O接口。此外,它支持多种I/O标准,具备强大的配置灵活性和系统集成能力。由于其高可靠性与工业级温度支持,EP3SL50F780I4L广泛应用于对环境适应性要求较高的工业控制和户外通信设备中。

参数

系列:Stratix III
  逻辑单元数量:约49,200个ALMs
  嵌入式存储器:约3.5 Mb
  DSP模块数量:72个
  最大用户I/O数:476
  封装类型:780-pin FBGA
  工作温度:-40°C 至 +100°C
  电源电压:核心电压 1.0V ±10%
  速度等级:4
  收发器支持:最高可达6.375 Gbps(部分引脚支持)
  配置方式:支持主动串行(AS)、被动并行同步(PPS)、被动并行异步(PPA)、JTAG等

特性

Stratix III系列FPGA在架构设计上采用了多项创新技术,以实现高性能与低功耗的双重目标。EP3SL50F780I4L作为其中一员,具备高度优化的自适应逻辑模块(ALM)结构,每个ALM可在单个时钟周期内执行复杂的组合或时序逻辑功能,显著提升了逻辑利用率和运行频率。ALM支持动态流水线控制、共享算术逻辑和高级寄存器搬运功能,使得在实现复杂算法如FFT、FIR滤波器或状态机时更加高效。
  该芯片内置多达3.5 Mb的嵌入式存储资源,由多个M9K存储块组成,支持双端口RAM、移位寄存器、FIFO等多种操作模式,并可灵活配置为不同数据宽度和深度。这些存储块可用于缓存数据、构建查找表或实现片上缓冲区,在视频处理和网络包转发等应用中发挥关键作用。
  DSP模块方面,EP3SL50F780I4L集成了72个专用硬件乘法器/累加器单元,每个模块支持9x9、18x18或36x36位乘法运算,并可级联形成更宽的数据路径,适用于高精度浮点模拟、雷达信号处理和音频编码解码等计算密集型任务。DSP模块还支持预加器和流水线寄存器,进一步提升数学运算吞吐量。
  在时钟管理方面,该器件配备多个高性能锁相环(PLL)和延迟锁相环(DLL),支持频率合成、相位偏移、动态重配置和扩频时钟等功能,确保系统内部各模块间精确的时序对齐。此外,其I/O架构支持超过30种单端和差分I/O标准(如LVDS、HSTL、SSTL、PCIe兼容电平),并具备可编程驱动强度、上拉/下拉电阻和DDR输出能力,增强了与其他外围器件的互操作性。
  安全性方面,EP3SL50F780I4L支持加密配置比特流和防止逆向工程的安全熔丝功能,保护知识产权。同时,其无铅封装符合RoHS环保标准,适用于绿色电子产品设计。

应用

EP3SL50F780I4L因其高逻辑密度、丰富的DSP资源和工业级温度适应性,被广泛应用于多个高性能领域。在通信基础设施中,它常用于构建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路由器的数据路径交换引擎。其高速I/O和嵌入式存储能力使其能够实时处理大量数据包,并支持多种物理层接口标准。
  在网络设备方面,该FPGA可用于实现深度包检测(DPI)、流量整形、防火墙规则匹配和网络安全加速等功能。借助其并行处理能力和可重构特性,系统可以在不更换硬件的情况下升级协议解析逻辑,极大提高了设备的生命周期和维护效率。
  在军事与航空航天领域,EP3SL50F780I4L凭借其高可靠性和宽温工作能力,适用于雷达信号采集与处理、电子战系统中的干扰识别、无人机图像压缩与回传等关键任务系统。其抗辐射设计虽非全军规级,但在加固封装和适当屏蔽条件下仍能满足多数严苛环境需求。
  测试与测量仪器也大量采用该芯片,例如高性能示波器、逻辑分析仪和自动测试设备(ATE)。它可以实现实时采样率转换、触发条件判断和大数据量缓存控制,提升仪器响应速度和精度。
  此外,在工业自动化控制系统中,EP3SL50F780I4L可用于构建多轴运动控制器、机器视觉预处理模块或工业以太网协议网关(如PROFINET、EtherCAT主站)。其长期供货保障和工业温度支持使其成为工业客户信赖的选择。

替代型号

EP3SL70F780I4L
  EP4SGX50F29C3N

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