时间:2025/10/30 5:21:22
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XCKU11P-L2FFVD900E 是赛灵思(Xilinx)公司 Kintex UltraScale+ 系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该芯片基于先进的16nm FinFET工艺技术制造,专为需要高逻辑密度、高速串行I/O以及强大处理能力的应用场景而设计。Kintex UltraScale+系列在性能与功耗之间实现了良好的平衡,适用于通信、数据中心加速、视频广播、雷达系统和高端测试测量设备等领域。XCKU11P型号属于该系列中的中高端产品,具备丰富的可编程逻辑资源、DSP模块、块存储器以及多千兆位收发器,能够支持多种高速接口协议,如PCIe Gen3/4、Ethernet 100G、Interlaken等。该器件采用FFVD900封装形式,即1156引脚的倒装芯片BGA(Flip-Chip BGA),具有较低的电感和优异的信号完整性,适合高频率运行。L2代表其速度等级为-2,意味着它能够在较高的时钟频率下稳定工作,同时保持相对可控的功耗水平。此外,该FPGA支持部分重配置功能,允许在不中断系统其余部分运行的情况下动态更改部分逻辑功能,提升了系统的灵活性和响应能力。XCKU11P-L2FFVD900E还集成了ARM Cortex-A53应用处理器和Cortex-R5实时处理器作为嵌入式处理子系统(PS),使其具备软硬件协同设计的能力,适合构建复杂的片上系统(SoC)解决方案。
品牌:Xilinx
系列:Kintex UltraScale+
型号:XCKU11P-L2FFVD900E
逻辑单元(Logic Cells):1156000
查找表(LUTs):703360
触发器(FFs):1406720
DSP切片数量:3520
块RAM总量:68.4 Mb
块RAM块数:428
最大用户I/O数量:400
高速收发器数量:32
收发器数据速率范围:16.8 Gbps
封装类型:FFVB900
速度等级:-2
工作温度范围:商业级或工业级(根据后缀)
内核电压:0.7V - 0.85V
集成处理器:双核ARM Cortex-A53 + 双核Cortex-R5
PCIe支持:Gen3 x16 或 Gen4 x8
SerDes速率:最高16.8 Gbps
配置方式:JTAG, Quad SPI, SD Card, Master/Slave SelectMAP
该FPGA器件具备卓越的高性能逻辑架构,采用16nm UltraScale+工艺实现高密度集成与低静态功耗。其可编程逻辑资源包括超过一百万个逻辑单元和七十余万的查找表,配合超过一百四十万个触发器,能够实现复杂的状态机、大规模数据路径和并行处理结构。
在数字信号处理方面,XCKU11P-L2FFVD900E配备了多达3520个DSP切片,每个切片支持多种操作模式,包括乘法累加、预加、流水线延迟控制等,特别适用于滤波器组、FFT变换、矩阵运算和AI推理中的定点与浮点计算任务。
片上存储资源丰富,总块RAM容量达68.4Mb,分为428个独立可配置的BRAM块,支持双端口读写、移位寄存器模式和级联扩展功能,可用于构建大容量缓存、FIFO队列或小型片上存储器系统。
高速串行连接能力是该器件的重要优势之一,其内置32个GTH收发器,单通道速率最高可达16.8Gbps,支持多种标准协议如100GbE、OTU4、CPRI、JESD204B/C等,满足现代通信系统对带宽的需求。
该芯片还集成了完整的处理子系统(Processing System, PS),包含双核Cortex-A53运行在64位模式下,主频可达1.2GHz以上,适用于运行Linux操作系统和高层应用软件;同时配有双核Cortex-R5用于实时控制任务,确保低延迟响应和功能安全。
I/O接口灵活多样,支持LVDS、HSTL、SSTL、DDR4等多种电平标准,并可通过SelectIO技术支持高达900Mbps的单端信号传输速率,适应不同外设连接需求。
此外,该器件支持高级电源管理技术,包括多个独立供电域、动态电压频率调节(DVFS)以及多种低功耗待机模式,有效优化整体系统能效。
XCKU11P-L2FFVD900E广泛应用于对性能、带宽和集成度要求极高的领域。在无线通信基础设施中,常用于5G基站的基带处理单元,执行大规模MIMO信号处理、信道编码解码(LDPC/Polar)、波束成形算法以及前传接口桥接等功能。
在数据中心加速方面,该FPGA可用于构建智能网卡(SmartNIC)、FPGA即服务(FaaS)平台或专用卸载引擎,用于网络包处理、加密解密、数据库查询加速和机器学习推理任务,显著降低主机CPU负载并提升吞吐量。
在有线传输网络中,它被用作核心路由器或交换机的线路卡控制器,支持100G/400G以太网汇聚与转发、流量调度、QoS管理和深度包检测(DPI)。
视频广播行业利用其强大的并行处理能力和多路高清视频流处理能力,实现8K视频编解码、色彩空间转换、帧率变换和HDR合成等专业处理任务。
在军事与航空航天领域,该器件用于雷达信号采集与处理、电子战系统中的实时频谱分析、卫星通信终端调制解调等关键任务,得益于其高可靠性、宽温工作能力和抗辐射设计选项。
此外,在高端测试与测量仪器中,如示波器、误码率测试仪和协议分析仪,XCKU11P-L2FFVD900E提供精确的时间控制、高速数据采集和实时数据分析能力,支持复杂触发机制和长序列捕获功能。
XCKU15P-L2FFVD1517E
XCKU095-L2FFVB1156
XCVU9P-L2FFVA2104E