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XCE0207-4FFG1517C 发布时间 时间:2025/10/30 21:31:25 查看 阅读:36

XCE0207-4FFG1517C 是一款由 Xilinx(现为 AMD)推出的高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件,属于其 Virtex-7 系列。该系列 FPGA 专为高端数字信号处理、复杂逻辑实现和高速串行通信应用而设计,广泛应用于通信基础设施、数据中心加速、军事与航空航天以及测试测量设备中。Virtex-7 架构基于 28nm 高性能低功耗(HPL)工艺技术制造,结合了逻辑密度、功耗效率和集成能力的优化,使得 XCE0207-4FFG1517C 能够在单芯片上实现复杂的系统级功能。
  该型号中的命名规则具有明确含义:'XCE' 表示这是 Xilinx 的工程或增强型产品;'0207' 指代其等效逻辑单元数量约为 207,000 个;'4' 表示速度等级为 -4,即中等偏快的速度性能;'FFG1517' 指封装形式为 Flip-Chip Fine-Pitch Grid Array,共 1517 引脚;'C' 代表工业级温度范围(0°C 至 85°C)。这款 FPGA 支持多种 I/O 标准、内置高速收发器、丰富的 DSP Slice 和 Block RAM 资源,支持高级配置安全机制,并可通过多种方式配置,如通过 BPI、SPI 或 JTAG 接口加载比特流。

参数

系列:Virtex-7
  逻辑单元数(Logic Cells):约 207,000
  查找表(LUTs):约 163,600
  触发器(Flip-Flops):约 163,600
  Block RAM 总容量:约 19.1 Mb
  DSP Slices 数量:约 1,540
  最大用户 I/O 数量:约 800
  I/O 标准支持:LVCMOS、LVTTL、SSTL、HSTL、PCIe、DDR3 等
  高速收发器数量:最多 16 通道
  收发器速率范围:最高可达 13.1 Gbps
  封装类型:FFG1517(Flip-Chip Fine-Pitch Grid Array)
  引脚数:1517
  工作温度范围:0°C 至 +85°C(商业/工业级)
  电源电压:核心电压典型值 1.0V,辅助电压 1.8V/2.5V/3.3V
  配置方式:BPI、SPI、JTAG、Master/Slave SelectMAP
  速度等级:-4

特性

Virtex-7 系列 FPGA 采用创新的三平面架构(3D ASIC 架构),将逻辑、存储和信号处理资源高效地集成在一个统一结构中,从而实现卓越的性能与能效比。XCE0207-4FFG1517C 具备高度并行的可编程逻辑架构,包含大量查找表(LUT)和寄存器资源,能够灵活实现各种组合与时序逻辑功能。其内部集成了多达 19.1 Mb 的块状 RAM(Block RAM),可用于构建大容量缓存、FIFO 或数据缓冲区,满足高性能计算和数据流处理需求。此外,该器件配备约 1,540 个专用 DSP Slices,每个 Slice 包含预加法器、乘法器和累加单元,适用于高精度浮点运算模拟、滤波器实现、FFT 变换及 AI 推理加速等场景。
  该芯片支持多达 16 个高速串行收发器(Transceivers),每通道速率可达 13.1 Gbps,兼容多种协议标准如 PCIe Gen3、SATA、Interlaken、Aurora 等,使其非常适合用于构建多通道通信系统、背板互连和光模块接口。所有 I/O 均支持多种电平标准和阻抗匹配设置,确保与外部器件的良好兼容性。安全性方面,XCE0207-4FFG1517C 提供加密比特流传输、写保护机制和唯一设备标识(UDID),有效防止逆向工程和非法复制。
  在功耗管理方面,该器件采用 28nm HPL 工艺,在保持高性能的同时显著降低动态和静态功耗。支持多电压域供电和精细的时钟门控技术,允许设计者根据实际负载动态调整资源使用状态,延长系统寿命并减少散热压力。此外,它还具备强大的配置灵活性,支持主从模式、并行或串行加载等多种配置方式,便于在不同应用场景下进行部署。开发工具链方面,可完全兼容 Xilinx Vivado Design Suite,提供从综合、布局布线到调试的一体化流程,极大提升开发效率。

应用

XCE0207-4FFG1517C 凭借其高逻辑密度、丰富的 DSP 资源和高速串行连接能力,广泛应用于对性能要求极高的领域。在通信基础设施中,常用于构建下一代无线基站(如 5G NR)、核心网路由器和交换机中的线路卡处理单元,实现包分类、流量调度和协议转换等功能。在数据中心,它被用作智能网卡(SmartNIC)或 FPGA 加速卡的核心处理器,执行数据压缩、加密解密、数据库查询加速等任务,显著提升服务器整体吞吐量。
  在军事与航空航天领域,该器件因其高可靠性、宽温适应性和抗辐射设计变种(部分衍生型号)而被用于雷达信号处理、电子战系统、卫星通信终端和惯性导航系统中,承担实时图像识别、波束成形和频谱分析等关键任务。在测试与测量设备中,如高端示波器、逻辑分析仪和自动测试设备(ATE),XCE0207-4FFG1517C 可实现超高速数据采集、实时波形处理和协议解析功能。
  此外,该芯片也适用于高性能计算(HPC)平台,作为协处理器参与机器学习推理、基因序列比对和金融风险建模等计算密集型任务。由于其支持多种接口标准和协议栈,还可用于构建通用平台原型验证系统(ASIC/SoC Emulation),帮助芯片设计公司在流片前完成软硬件协同验证。教育科研机构亦利用此类 FPGA 开展先进算法研究和实验平台搭建。

替代型号

XC7V2000T-2FFG1701C
  XCVU095-2FFV1517E
  XCKU115-2FFVE1517C

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