时间:2025/10/31 3:49:24
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XCKU11P-1FFVE1517E 是赛灵思(Xilinx)公司推出的 Kintex UltraScale 系列中的一款高性能 FPGA(现场可编程门阵列)芯片。该器件基于 16nm 工艺技术,属于 UltraScale 架构的一部分,专为需要高逻辑密度、高速串行收发器和低功耗性能的应用而设计。该型号封装形式为 FFVE1517,即 1517 引脚的 Flip-Chip Fine-Pitch Vertical BGA 封装,适用于工业、通信、视频处理和高端消费类电子等多种应用场景。
作为 Kintex 系列中的中高端产品,XCKU11P 在性能与成本之间实现了良好平衡。其架构支持高级系统级功能,如多千兆位收发器、DSP slice 集成、块存储器(Block RAM)、时钟管理单元(MMCM/PLL)以及强大的电源管理能力。此外,该芯片支持多种 I/O 标准,具备灵活的配置选项,并兼容 Xilinx Vivado 设计套件,便于开发人员进行系统建模、综合、实现与调试。
系列:Kintex UltraScale
逻辑单元(Logic Cells):约 113万个
查找表(LUTs):约 62,400个
触发器(Flip-Flops):约 124,800个
DSP Slices:约 2,460个
Block RAM(总容量):约 38.8 Mb
I/O 引脚数:约 750个(具体取决于封装和配置)
高速收发器数量:48个
收发器速率范围:6.6 Gbps 至 12.5 Gbps
工艺制程:16nm
封装类型:FFVE1517(1517引脚倒装芯片BGA)
工作温度范围:商业级/工业级(根据后缀标识)
速度等级:-1
XCKU11P-1FFVE1517E 具备多项先进特性,使其在复杂数字系统设计中表现出色。首先,其采用的 UltraScale 架构引入了先进的异步时钟域处理机制和优化的布线资源,显著提升了时序收敛能力和整体性能。该芯片集成了大量的可编程逻辑资源,包括超过 6 万个 LUT 和超过 12 万个触发器,能够支持大规模并行计算任务和复杂的控制逻辑实现。
DSP Slices 数量高达 2,460 个,每个 Slice 支持预加法器、乘法器和累加器结构,适用于高性能信号处理应用,例如雷达系统、软件定义无线电、图像识别和机器学习推理等场景。同时,片上 Block RAM 总容量接近 39 Mb,允许在不依赖外部存储器的情况下完成大量数据缓存与中间结果暂存,有效降低系统延迟和功耗。
该器件配备多达 48 个吉比特收发器,支持从 6.6 Gbps 到 12.5 Gbps 的多种协议标准,包括 PCIe Gen3、SATA、Aurora、Ethernet(如 10GbE)、Interlaken 等,适用于构建高速背板互联、数据中心加速卡或光通信模块。这些收发器内置均衡、时钟数据恢复(CDR)和误码检测功能,确保在长距离传输中的稳定性和可靠性。
I/O 接口方面,XCKU11P 支持广泛的单端和差分电平标准,如 LVCMOS、LVDS、HSTL、SSTL 等,适应不同外围设备的连接需求。其电源管理架构支持动态电压频率调节(DVFS),并通过精细划分的电源域实现按需供电,从而在保持高性能的同时降低静态和动态功耗。此外,该芯片提供安全启动、加密和防篡改等安全特性,增强系统的防护能力,适合对安全性要求较高的工业和国防应用。
XCKU11P-1FFVE1517E 广泛应用于多个高要求的技术领域。在通信基础设施中,它常用于构建 5G 基站的前传和中传处理单元、核心网交换设备以及光纤接入平台,利用其高速串行接口和强大处理能力实现低延迟数据转发与协议转换。在广播与专业音视频领域,该芯片可用于 4K/8K 视频编解码器、多通道视频矩阵切换器和实时图像处理系统,支持高带宽像素流处理与时序同步。
在测试与测量仪器中,XCKU11P 可作为主控 FPGA 实现高速数据采集、波形生成与实时分析功能,适用于示波器、逻辑分析仪和信号发生器等设备。其 DSP 资源也使其成为雷达信号处理、声纳阵列处理和卫星通信地面站的理想选择,能够高效执行 FFT、滤波、脉冲压缩等算法。
此外,在工业自动化和机器视觉系统中,该器件可用于智能相机控制器、运动控制引擎和边缘 AI 推理加速模块。得益于 Xilinx 提供的 Vitis 和 PYNQ 开发生态,开发者可以将高层次语言(如 C/C++ 或 Python)与硬件加速相结合,快速部署定制化解决方案。科研机构亦使用此类 FPGA 进行原型验证和算法探索,尤其是在量子计算控制、粒子探测和天文信号处理等前沿领域。
XCKU15P-2FFVE1517I
XCKU095-2FFVB1156E
XCZU28DR-2EGFD1517E