时间:2025/10/31 3:48:25
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XC7VX690T-1FFG1157C是Xilinx公司推出的Virtex-7系列高性能现场可编程门阵列(FPGA)芯片之一。该器件基于28nm工艺技术制造,集成了丰富的逻辑资源、高速串行收发器、DSP模块和块存储器,适用于对性能、集成度和能效要求极高的复杂系统设计。XC7VX690T属于Virtex-7家族中的高端型号,广泛应用于通信基础设施、高性能计算、雷达与电子战、数据中心加速以及科学成像等领域。
Virtex-7系列采用堆叠硅互连(SSI)技术,部分型号由多个FPGA晶粒集成在一个封装内,以实现更高的逻辑密度和互连带宽。XC7VX690T虽然为单晶粒设计,但仍提供了卓越的性能和灵活性。该器件支持多种I/O标准和高级时钟管理功能,并具备强大的电源管理和热控制能力,适合在严苛环境下稳定运行。其封装形式为FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array),引脚数为1157,便于高密度PCB布局和信号完整性优化。
型号:XC7VX690T-1FFG1157C
制造商:Xilinx(现属AMD)
系列:Virtex-7
工艺技术:28nm
逻辑单元(Logic Cells):693,120
查找表(LUTs):415,872
触发器(Flip-Flops):831,744
DSP切片数量:2800
块RAM容量:37,376 KB
块RAM数量:4672 Kb blocks
最大I/O数量:560
I/O标准支持:LVDS、LVCMOS、HSTL、SSTL等
高速收发器数量:16
收发器速率范围:最高6.6 Gbps
封装类型:FFG1157(1157-pin Flip-Chip BGA)
工作温度范围:商业级(0°C 至 85°C)
速度等级:-1
XC7VX690T-1FFG1157C具备高度集成的架构设计,能够满足最严苛的高性能计算与信号处理需求。其核心逻辑资源极为丰富,包含超过69万个逻辑单元和超过41万个小规模查找表(LUTs),使得用户可以在单一芯片上实现复杂的数字逻辑功能,如多通道数据流处理、协议转换、状态机控制等。此外,该器件配备了多达2800个专用DSP切片,每个切片支持独立的乘法累加操作,非常适合执行滤波、FFT、矩阵运算等数学密集型任务,在雷达波束成形、无线基站基带处理和图像重构中表现出色。
该FPGA内置大量块状存储器资源,总容量接近37MB,可用于构建大规模缓冲区、帧存储器或查找表缓存,显著减少对外部存储器的依赖,从而降低系统延迟和功耗。所有存储模块均支持双端口访问模式,允许并行读写操作,提升数据吞吐效率。在I/O方面,XC7VX690T提供多达560个用户可配置I/O引脚,支持广泛的单端和差分信号标准,兼容多种外设接口,如DDR3/DDR4内存、千兆以太网PHY、ADC/DAC转换器等,增强了系统的互操作性。
高速串行收发器是该器件的关键优势之一,配备16个GTP或GTX收发通道(具体取决于子型号),每通道可支持高达6.6 Gbps的数据速率,适用于PCIe Gen1/Gen2、SATA、Aurora、SRIO等多种高速串行协议。这使得XC7VX690T可以轻松实现板间或系统间的高速互联,构建低延迟、高带宽的数据链路。结合Xilinx提供的IP核库和开发工具链(如Vivado Design Suite),开发者可以快速完成协议栈集成与系统验证。
该器件还具备先进的时钟管理单元(CMT),集成了多个锁相环(PLL)和延迟锁定环(DLL),支持精细化的时钟生成、分频、倍频和相位调整功能,确保系统内部各模块之间的同步精度。同时,XC7VX690T支持动态电压频率调节(DVFS)和多种电源管理模式,有助于在不同负载条件下优化功耗表现。其采用的28nm HPL(High-Performance Low-Power)工艺在保证高性能的同时有效控制静态与动态功耗,提升了整体能效比。
XC7VX690T-1FFG1157C因其卓越的性能和高度灵活性,被广泛应用于多个前沿技术领域。在通信基础设施中,它常用于4G LTE-A和早期5G基站的基带处理单元,承担OFDM调制解调、信道编码(LDPC、Turbo码)、MIMO信号处理等关键任务。其强大的DSP能力和大容量片上存储使其成为无线通信算法实时实现的理想平台。
在国防与航空航天领域,该器件适用于雷达信号处理系统,尤其是相控阵雷达中的数字波束成形(DBF)和脉冲压缩处理。其高并行性和低延迟特性能够满足多通道射频数据的实时采集与处理需求,同时支持高可靠性设计,适应恶劣工作环境。
在数据中心和高性能计算场景中,XC7VX690T可用于构建定制化加速卡,执行特定工作负载的硬件加速,如数据库查询、视频转码、加密解密运算等。通过与主机CPU协同工作,可大幅提升整体系统性能并降低能耗。
此外,该FPGA也常见于医疗成像设备(如MRI、CT扫描仪)中,用于高速图像重建和实时数据预处理;在科研仪器中,如粒子探测器前端采集系统,用于事件触发与数据聚合;在测试与测量设备中,作为核心控制与信号分析引擎,支持多通道同步采样与复杂协议解析。
XCVU095-1FLGB2104C
XCVU190-2FLGB2104E
XC7VH580T-2FFG1157