时间:2025/10/30 4:27:03
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XCVU095-H1FFVB1760E 是赛灵思(Xilinx)公司 Virtex UltraScale 系列中的一款高性能现场可编程门阵列(FPGA)器件。该芯片采用先进的16nm工艺技术制造,专为满足高端应用对高逻辑密度、高速串行收发器和卓越计算性能的需求而设计。型号中的'XCVU'代表其属于 Virtex UltraScale 家族,'095'表示其逻辑容量等级,'H1'指该器件的运行速度等级为工业级标准,'FFVB1760'表明其封装类型为1760引脚的倒装芯片球栅阵列(Flip-Chip BGA),且符合特定的引脚布局规范,后缀'E'通常表示该器件符合环保标准,如无铅和符合RoHS要求。XCVU095广泛应用于数据中心加速、高级无线通信基础设施、有线网络核心交换、高端测试与测量设备以及复杂的数字信号处理系统等场景。该器件集成了丰富的硬核IP模块,包括多千兆位收发器、DSP切片、块存储器以及强大的时钟管理资源,支持多种高速接口协议如PCIe Gen4、100G/400G以太网、Interlaken等,使其成为构建高带宽、低延迟系统的理想选择。
系列:Virtex UltraScale
逻辑单元数量:约95万个等效逻辑单元 (LEC)
查找表(LUT):约220万个
触发器(FF):约440万个
DSP切片数量:约4560个
块存储器(BRAM)总容量:约50.8 Mb
最大分布式存储器容量:约3.2 Mb
最大I/O引脚数:约800个
I/O标准支持:LVCMOS, LVDS, HSTL, SSTL, DIFF_HSTL, DIFF_SSTL等
收发器速率范围:最高可达32.75 Gbps
收发器数量:多达96个通道
PCIe支持:支持PCIe Gen3 x16 和 Gen4 x8 硬核控制器
封装类型:FFVB1760 (1760-ball Flip-Chip BGA)
工作温度范围:-40°C 至 +100°C (结温)
电源电压:核心电压典型值1V,辅助电压1.8V、2.5V或3.3V
XCVU095-H1FFVB1760E 具备卓越的系统级性能和高度集成能力,其架构在多个层面进行了优化,以满足最严苛的应用需求。
首先,该器件拥有极高的逻辑密度和并行处理能力,能够实现极其复杂的算法和大规模状态机设计。其超过两百万个LUT和四百多万个触发器为用户提供了充足的资源来实现多核处理器子系统、深度流水线数据通路以及超大规模的控制逻辑。
其次,该FPGA配备了多达4560个专用DSP切片,每个切片包含一个27x18乘法器、累加器和流水线寄存器,支持单精度浮点运算和复杂数学函数的高效实现。这使得XCVU095在雷达信号处理、机器学习推理加速、视频图像处理和高级加密算法中表现出色。
第三,其内置的高速串行收发器是核心优势之一。这些收发器支持从1 Gbps到32.75 Gbps的宽速率范围,并兼容多种行业标准协议,如400G以太网(OTN、FlexO)、CPRI/eCPRI、JESD204B/C等,极大简化了与外部高速ADC/DAC、光模块和其他FPGA或ASIC的互连设计。
此外,该器件集成了硬核PCIe Gen4 x8控制器,提供高达32 Gbps的双向带宽,显著降低了CPU负载,提升了主机与FPGA之间的数据吞吐效率,特别适用于服务器加速卡和智能网卡(SmartNIC)设计。
最后,Virtex UltraScale架构采用了先进的电源管理技术,通过精细的电源域划分和动态功耗调节机制,在保证高性能的同时有效控制功耗和散热。配合赛灵思的Vivado设计套件,工程师可以进行精确的时序收敛、功耗分析和物理实现,从而加快产品上市时间。
XCVU095-H1FFVB1760E 凭借其高性能、高带宽和高灵活性,被广泛应用于多个前沿技术领域。
在数据中心和云计算领域,该器件常用于开发高性能计算加速器,如用于基因测序、金融风险分析和人工智能推理的FPGA加速卡。其强大的并行处理能力和PCIe Gen4接口使其能够快速处理海量数据流,显著提升服务器的整体运算效率。
在无线通信方面,XCVU095被用于5G基站的基带处理单元(BBU)和毫米波射频单元(RRU),支持大规模MIMO、波束成形和高级调制解调算法的实时处理。其JESD204B/C接口可直接连接高性能ADC/DAC,简化了模拟前端与数字后端的连接。
在有线通信和网络设备中,该FPGA适用于核心路由器、交换机和光传输设备,能够实现400G甚至800G以太网的线路速率转发、流量管理和包处理功能。
在测试与测量行业,XCVU095被用于构建高带宽示波器、信号发生器和自动化测试设备(ATE),能够生成和分析高速复杂信号,满足下一代通信标准的测试需求。
此外,该器件还应用于航空航天、国防电子(如雷达和电子战系统)以及高端工业自动化控制系统,这些领域对可靠性、实时性和定制化处理能力有极高要求,而XCVU095的工业级温度范围和丰富资源恰好满足这些严苛条件。
XCVU095-H2FFVB1760E, XCVU095-L1FFVB1760E, XCVU128-H1FFVB1760E