时间:2025/10/30 6:21:02
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XCVU3P-3FFVC1517E 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。该系列 FPGA 专为满足下一代通信、数据中心、测试测量以及高端视频和广播应用中的高带宽、低延迟和高计算密度需求而设计。XCVU3P-3FFVC1517E 基于 16nm 工艺技术,集成了丰富的逻辑资源、高速串行收发器、DSP 模块和嵌入式处理器核,能够支持复杂的系统级设计。该器件采用 FFVC1517 封装形式,即 1517 引脚的 Flip-Chip Very-thin Quad Flat No-lead (VQFN) 封装,适用于空间受限但性能要求极高的应用场景。作为 Virtex UltraScale+ 系列的一部分,XCVU3P 器件不仅提供了卓越的逻辑集成能力,还具备先进的电源管理和热效率优化特性,能够在高性能运行的同时有效控制功耗。此外,该 FPGA 支持多种高速接口标准,如 PCIe Gen4, 100G Ethernet, Interlaken 等,使其成为构建高吞吐量数据路径系统的理想选择。Xilinx 提供了完整的开发工具链(如 Vivado Design Suite),支持从系统建模、综合、实现到调试的全流程设计,帮助工程师快速完成复杂系统的开发与验证。
系列:Virtex UltraScale+
速度等级:-3
封装类型:FFVC1517
工艺技术:16nm
逻辑单元(CLB)数量:约 353,280
查找表(LUTs):约 1,413,120
触发器(Flip-Flops):约 706,560
DSP Slice 数量:约 6,840
块 RAM 总容量:约 72.1 Mb
最大 I/O 引脚数:约 750
高速收发器数量:96 通道
收发器速率范围:最高可达 32.75 Gbps
支持协议:PCIe Gen4, 100GbE, 400GbE, Interlaken, OTU4
内置处理器:双核 ARM Cortex-A53 和双核 ARM Cortex-R5(在 PS 部分)
配置方式:支持 BPI、SPI、JTAG、System ACE 等
工作温度范围:商业级/工业级(根据具体版本)
Virtex UltraScale+ 架构提供了业界领先的性能与能效比,XCVU3P-3FFVC1517E 在此基础上进一步增强了并行处理能力和系统集成度。其核心架构由大量可配置逻辑块(CLB)、超高速串行收发器、块状存储器(Block RAM)、UltraRAM(URAM)以及数字信号处理模块(DSP48E2)组成。其中,UltraRAM 提供高达 288Kb 的大容量片上存储,可在需要大规模缓冲或查找表的应用中显著减少对外部存储器的依赖。
该器件的高速串行收发器支持多种线速率,并具备自适应均衡、前向纠错(FEC)和高级时钟数据恢复功能,确保在背板或长距离连接中实现可靠的信号完整性。此外,它集成了硬核 IP 模块,如 100G MAC、PCIe Gen4 x16 控制器、Interlaken 接口等,大幅降低了设计复杂性和开发周期。
FPGA 内置的处理系统(Processing System, PS)包含双核 Cortex-A53 应用处理器和双核 Cortex-R5 实时处理器,支持运行 Linux 或实时操作系统,实现软硬件协同设计。PS 与可编程逻辑(PL)之间通过高速 AXI 互连总线连接,带宽极高,适合构建异构计算平台。
电源管理方面,XCVU3P 系列采用多电压域设计,支持动态电压频率调节(DVFS),可根据负载情况智能调整功耗。同时,器件提供详细的功耗监控寄存器,便于系统进行热管理和能耗优化。
安全性方面,该器件支持加密启动、256位 AES 加密、SHA-2 安全哈希、安全密钥存储和防篡改检测机制,适用于对数据安全要求严格的场景。
该器件广泛应用于需要超高带宽和强大计算能力的领域。在通信基础设施中,常用于 5G 无线基站基带处理、核心网路由器和交换机中的流量调度与包处理模块。其高密度 DSP 资源也使其适用于毫米波波束成形、MIMO 信号处理等任务。
在数据中心加速方面,XCVU3P 可用于构建智能网卡(SmartNIC)、FPGA 加速卡,执行数据压缩、加密解密、数据库查询加速等任务,提升整体系统效率。
在测试与测量设备中,如高带宽示波器、误码率测试仪,该 FPGA 能够实现实时信号采集、分析与生成,支持高达数百 Gbps 的数据流处理。
广播与专业视频领域,XCVU3P 支持 8K 视频流的实时编码、转码与切换,兼容 SMPTE ST 2082 (12G-SDI) 和 HDR 标准,是下一代视频处理设备的核心组件。
此外,在雷达、电子战、航空航天等国防应用中,其高可靠性、宽温工作能力和抗辐射设计选项(部分等级)使其成为关键子系统的首选平台。
XCVU5P-3FFVC1517I
XCVU7P-2FFVC1517E
XCVU9P-3FFVB2104