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F6KA1G960D4MTAZ 发布时间 时间:2025/12/27 9:50:56 查看 阅读:12

F6KA1G960D4MTAZ 是由赛灵思(Xilinx)公司推出的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于其Kintex?-7系列。该系列FPGA基于28纳米高介电常数金属栅极(HKMG)工艺技术制造,旨在为需要高逻辑密度、高速串行收发器和低功耗的中端应用提供卓越的成本效益与性能平衡。F6KA1G960D4MTAZ 中的型号编码包含了关键信息:'F6' 可能代表封装类型或速度等级,'KA' 指明为 Kintex-7 系列,'1G960' 表示器件具有约196万个逻辑单元(LCs),'D4' 通常表示速度等级为-4,而 'MTAZ' 则指明了具体的封装形式(如FCBGA)以及温度等级(工业级或商业级)。该器件广泛应用于通信基础设施、数据中心加速、医疗成像、雷达系统和测试测量设备等领域。得益于其高度集成的架构,F6KA1G960D4MTAZ 支持多种高速接口标准,包括PCIe Gen3、Ethernet 10/40/100G、Interlaken 和 SATA等,使其成为复杂数字系统设计的理想选择。此外,它还集成了多个DSP切片和块存储器资源,支持高效的信号处理任务,适用于高级算法实现和实时数据处理场景。

参数

系列:Kintex-7
  逻辑单元(Logic Cells):约1,960,000
  查找表(LUTs):约784,000
  触发器(Flip-Flops):约784,000
  块RAM总量:约33.8 Mb
  块RAM数量:560 块(每块36 Kb)
  DSP Slice 数量:2,430
  I/O 引脚数:约600(具体取决于封装)
  最大用户I/O数:600
  封装类型:FCBGA
  引脚数:1156
  工作温度范围:0°C 至 +85°C(商业级)或 -40°C 至 +100°C(工业级,依具体版本而定)
  电源电压:核心电压1.0V,辅助电压1.8V/2.5V/3.3V(多电源域)
  收发器数量:16 通道
  收发器速率范围:600 Mbps 至 12.5 Gbps
  支持协议:PCIe Gen3 x8, 10GbE, Interlaken, SATA 6G等
  配置方式:BPI, SPI, JTAG, SelectMAP

特性

Kintex-7 FPGA F6KA1G960D4MTAZ 具备出色的性能与功耗比,特别适合中高端应用中的高性能计算和高速接口桥接任务。其28nm HKMG工艺不仅提升了晶体管开关速度,还显著降低了静态功耗,使得在高密度逻辑实现的同时保持较低的整体功耗水平。该器件配备了多达2,430个DSP48E1片,每个片支持宽动态范围的算术运算,包括90位累加器、预加法器和级联路径,适用于复杂的数学运算如FFT、滤波、矩阵乘法等,广泛用于无线通信中的数字前端(DFE)、雷达波束成形和视频图像处理。
  F6KA1G960D4MTAZ 集成了多达16个GTP/GTX高速串行收发器,每个收发器支持高达12.5 Gbps的数据速率,能够满足10 Gigabit Ethernet、PCI Express Gen3、SAS/SATA以及光传输网络的需求。这些收发器内置时钟数据恢复(CDR)、均衡和预加重功能,可在不同介质上实现可靠的数据传输。此外,该FPGA提供了灵活的时钟管理单元(MMCM和PLL),支持精确的时钟合成、相位调整和抖动滤除,确保系统内各模块的同步运行。
  I/O架构方面,F6KA1G960D4MTAZ 支持多种单端和差分信号标准,包括LVDS、HDMI、PCIe、DDR3等,兼容性强。其SelectIO技术允许每个I/O独立配置驱动强度、摆率和终端阻抗,优化信号完整性。内置的三模冗余(TMR)和SEU保护机制增强了系统的可靠性,适用于对稳定性要求较高的工业和通信环境。开发工具方面,可通过Xilinx Vivado Design Suite进行综合、布局布线和调试,支持高层次综合(HLS)和IP集成,大幅缩短开发周期。

应用

F6KA1G960D4MTAZ 被广泛应用于需要高性能并行处理能力和高速I/O接口的复杂电子系统中。在无线通信领域,它常用于4G LTE-A 和 5G 基站中的基带处理单元,执行信道编码(LDPC、Turbo码)、调制解调、MIMO信号处理等功能。其强大的DSP资源和低延迟特性使其成为软件定义无线电(SDR)平台的核心组件。
  在数据中心和云计算环境中,该FPGA可用于构建智能网卡(SmartNIC)、FPGA加速卡,用于数据库查询加速、机器学习推理、加密解密运算和网络包处理,显著提升服务器效率并降低CPU负载。同时,凭借对PCIe Gen3 x8 接口的支持,它可以无缝连接主机处理器,实现高速数据交换。
  在有线通信领域,F6KA1G960D4MTAZ 支持OTN(光传送网)、100GbE MAC/PCS层实现,适用于路由器、交换机和传输设备中的线路卡设计。其多通道高速收发器可配置为Interlaken接口,用于芯片间或板间大带宽互联。
  此外,在医疗成像系统中,该器件用于超声波波束成形器、MRI图像重建和实时视频流处理;在工业视觉和自动化领域,可用于高分辨率相机控制、图像采集与预处理;在测试与测量仪器中,则作为核心逻辑控制器,实现任意波形生成、频谱分析和协议解析等功能。由于其灵活性和可重构性,F6KA1G960D4MTAZ 还被用于科研实验平台和原型验证系统中,支持快速迭代和功能升级。

替代型号

XCK1G960FFVG1156C

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