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EP4SE110F29C2 发布时间 时间:2025/12/27 14:20:06 查看 阅读:35

EP4SE110F29C2 是 Altera(现为英特尔可编程解决方案部门)推出的 Stratix IV GX 系列中的一款高性能 FPGA(现场可编程门阵列)器件。该芯片采用先进的 40nm 制造工艺,面向高端通信、数据中心、测试测量以及复杂数字信号处理等应用领域。Stratix IV 系列以其高逻辑密度、高速串行收发器和强大的 DSP 处理能力著称,适用于需要高度灵活性和高性能的系统设计。EP4SE110F29C2 属于 Stratix IV E 子系列,专注于增强型逻辑和存储资源,同时集成了多个高速收发通道,支持多种高速接口协议,如 PCI Express、Serial RapidIO、10GbE 等。该器件封装在 F29(FCBGA-1517)封装中,提供丰富的 I/O 资源和良好的热性能,适合在复杂系统中作为主控或协处理器使用。其内部架构包括大量可配置逻辑块(ALM)、嵌入式存储器模块(M9K 和 M144K 存储器块)、DSP 模块、时钟管理单元(PLL 和 CDR)以及高速串行收发器(Transceivers),能够满足高性能计算、光传输网络、雷达系统和高端视频处理等领域的严苛要求。

参数

系列:Stratix IV GX
  逻辑单元数量:110000
  自适应逻辑模块(ALMs):约 130,000 ALMs
  寄存器数量:约 260,000
  嵌入式存储器(bits):约 30,880,896
  DSP 模块数量:960
  最大用户 I/O 数量:747
  收发器数量:24
  收发器速率范围:600 Mbps 至 11.3 Gbps
  工作电压:核心电压 0.88V - 0.92V
  封装类型:FCBGA-1517
  温度等级:工业级(C:0°C 至 85°C)
  配置方式:主动串行、被动并行、JTAG
  PCIe 支持:Gen1/Gen2 x1/x4/x8
  加密支持:256 位 AES 加密,防篡改安全特性

特性

EP4SE110F29C2 具备卓越的高性能逻辑架构,基于 Altera 的自适应逻辑模块(ALM)设计,每个 ALM 可高效实现多种类型的组合和时序逻辑功能,显著提升逻辑利用率和性能效率。其内部包含多达约 130,000 个 ALM,支持复杂的算法实现与大规模状态机设计,适用于高端数字系统中的协议转换、数据包处理和控制逻辑集成。该器件还配备了超过 260,000 个寄存器,可用于构建深度流水线结构,提升系统吞吐率。其高度优化的布线架构支持低延迟信号传播,配合先进的布局布线工具,可在时钟频率上实现高达数百 MHz 的运行速度,满足对实时性要求极高的应用场景。
  该 FPGA 集成了丰富的嵌入式存储资源,总容量接近 31 Mb,由 M9K 和 M144K 存储器块组成,支持双端口、单端口、移位寄存器、FIFO 等多种操作模式,并可灵活配置为缓存、帧缓冲区或查找表。这些存储块广泛应用于图像处理、网络交换、雷达回波存储等领域。此外,其内置的 960 个 DSP 模块支持 18x18 乘法器、FIR 滤波器、FFT 运算和浮点运算加速,适用于通信系统中的调制解调、信道均衡、音频处理等任务。每个 DSP 模块均可配置为流水线模式以提高运算速度,也可级联形成更宽的数据路径,实现高精度数学运算。
  EP4SE110F29C2 配备了 24 个高性能收发器通道,单通道速率支持从 600 Mbps 到 11.3 Gbps,兼容多种串行协议标准,包括 10GBASE-KR、CPRI、OBSAI、Serial RapidIO 和 SATA 等。收发器内置时钟数据恢复(CDR)电路、均衡器和预加重功能,能够在背板或长距离电缆上传输稳定信号。其物理编码子层(PCS)支持 64b/66b 编码、扰码、前向纠错(FEC)等功能,确保数据完整性。此外,该器件原生支持 PCI Express Gen1 和 Gen2 接口,可通过硬核或软核实现端点或根端口功能,便于连接 CPU 或 GPU 实现高速数据交互。电源管理方面,该芯片采用多电源域设计,支持动态功耗调节,结合 Quartus II 工具的功耗优化功能,可在保证性能的同时降低整体功耗。

应用

EP4SE110F29C2 广泛应用于需要高带宽、低延迟和强大并行处理能力的高端系统中。在通信基础设施领域,它被用于构建 10G/40G 光传输设备、无线基站基带处理单元、核心路由器线卡以及分组交换平台,承担信号处理、协议解析、流量调度等关键任务。在测试与测量设备中,该 FPGA 常用于高速示波器、逻辑分析仪和误码率测试仪,利用其高速 I/O 和大容量存储实现长时间数据采集与实时分析。在军事与航空航天领域,EP4SE110F29C2 可用于雷达信号处理、电子战系统和卫星通信终端,执行脉冲压缩、波束成形和频谱监测等功能。此外,在医疗成像系统如 MRI 和超声设备中,该芯片可用于图像重建和实时视频流处理。其强大的 DSP 和串行互联能力也使其适用于数据中心内的加速卡、FPGA 协处理器板卡以及金融交易系统的低延迟引擎。由于其支持 AES 加密和防篡改机制,该器件还可用于高安全性要求的身份认证、数据加密和安全网关设备。

替代型号

5SGXEA7N1F45C2
  5SGXEB6N2F43C2
  EP4SGX110EF1F29C2

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