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XCZU27DR-L1FFVG1517I 发布时间 时间:2025/10/30 3:38:30 查看 阅读:24

XCZU27DR-L1FFVG1517I 是赛灵思(Xilinx)公司推出的 Zynq UltraScale+ MPSoC 系列中的一款高性能片上系统(SoC)芯片。该器件结合了先进的 ARM 处理系统与可编程逻辑资源,适用于需要高计算能力、低延迟和高度集成的应用场景。Zynq UltraScale+ 架构将多核 ARM Cortex-A53 应用处理器、双核 ARM Cortex-R5F 实时处理器、图形处理单元(GPU)、视频编解码器以及 FPGA 可编程逻辑集成于单一芯片中,提供了灵活的硬件可编程性和强大的软件处理能力。XCZU27DR 属于该系列中的中高端型号,具备丰富的逻辑单元、DSP slices 和 Block RAM 资源,支持多种高速接口协议,如 PCIe Gen3、SATA、USB 3.0、Gigabit Ethernet 等,并具备强大的电源管理和安全启动功能。
  该芯片采用 16nm 工艺制造,封装形式为 Flip-Chip Fine-Pitch BGA(FFVB),引脚数为 1517,工作温度范围为工业级(-40°C 至 +100°C),适用于严苛环境下的嵌入式系统设计。其 L1 后缀表示该器件属于低功耗等级,在保证性能的同时优化了动态和静态功耗,适合对能效比有严格要求的应用领域。XCZU27DR-L1FFVG1517I 广泛应用于通信基础设施、工业自动化、医疗成像、航空航天以及高级驾驶辅助系统(ADAS)等高端嵌入式平台。

参数

器件类型:Zynq UltraScale+ MPSoC
  逻辑单元(Logic Cells):约 855,000
  CLB 触发器数量:约 3,420,000
  DSP Slices:2520
  Block RAM 总容量:约 30.5 Mb
  UltraRAM 总容量:约 64 Mb
  ARM 处理器配置:四核 ARM Cortex-A53(64位),主频最高可达 1.5GHz;双核 ARM Cortex-R5F(实时核),主频最高 600MHz
  GPU:Mali-400 MP2 图形处理器
  高速串行收发器:支持最多 32 通道,速率高达 16.3 Gbps(适用于 GTY 收发器)
  封装类型:FFVG1517(1517 引脚,倒装芯片 BGA)
  工艺技术:16nm FinFET
  工作电压:核心电压典型值 0.72V~0.88V
  工作温度范围:-40°C 至 +100°C(工业级)
  PCIe 支持:最多 4 个 x4 或 x8 链路,Gen3 兼容
  内存接口支持:DDR4、DDR3、LPDDR4 等,最大带宽可达 6400 Mbps
  加密与安全特性:支持 AES 加密、SHA 安全哈希、RSA 公钥认证、安全启动、防篡改检测

特性

XCZU27DR-L1FFVG1517I 的核心优势在于其异构计算架构与高度集成性。它集成了四核 ARM Cortex-A53 应用处理器,能够运行完整的操作系统如 Linux、Ubuntu 或实时操作系统(RTOS),支持复杂的应用层任务处理,例如图像识别、网络协议栈管理和用户界面渲染。与此同时,内置的双核 ARM Cortex-R5F 实时处理器专为硬实时控制任务设计,能够在不影响主应用处理器的前提下执行电机控制、传感器采集或故障响应等关键操作,确保系统的高可靠性和确定性响应。
  在可编程逻辑方面,该芯片提供超过 85 万个逻辑单元和多达 2520 个 DSP slices,使其能够实现高性能数字信号处理算法,如 FFT、滤波、调制解调等,广泛用于雷达、软件定义无线电和音频处理等领域。此外,其支持的 UltraRAM 模块可在不占用大量 BRAM 资源的情况下实现大容量片上存储,显著提升数据缓存效率。GTY 高速收发器支持高达 16.3 Gbps 的传输速率,可用于构建 100GbE 网络接口、CPRI/OBSAI 接口或高速背板通信链路。
  该器件还具备完整的电源管理单元(PMU),支持多域动态电压频率调节(DVFS),可根据负载情况智能调整功耗,延长电池寿命并降低散热需求。安全性方面,支持从加密比特流加载、安全启动流程验证到运行时防篡改监控的完整安全链路,满足金融终端、军用设备和工业控制系统对数据完整性和防攻击能力的要求。开发工具链方面,可通过 Xilinx Vivado Design Suite 进行 RTL 综合、布局布线和调试,同时支持 Vitis 软件平台进行应用开发与加速,极大提升了开发效率和系统可维护性。

应用

XCZU27DR-L1FFVG1517I 凭借其强大的处理能力和灵活性,被广泛应用于多个高端技术领域。在通信领域,常用于 5G 基站的基带处理单元(BBU)、毫米波射频前端控制、前传/回传接口转换设备中,利用其高速串行接口和 DSP 能力实现低延迟信号处理。在工业自动化中,该芯片可用于机器视觉控制器、PLC 高端扩展模块或运动控制中枢,结合实时核与 FPGA 逻辑实现精准同步控制。
  在汽车电子方面,尤其适用于 ADAS 系统中的传感器融合单元,能够同时处理来自摄像头、毫米波雷达和激光雷达的数据流,完成目标检测、路径规划和告警决策等功能。借助 Mali-400 GPU,还可驱动车载信息娱乐系统(IVI)的高清显示界面,实现多屏互动与三维导航渲染。
  医疗设备中,该芯片可用于便携式超声成像仪、CT 扫描重建系统或内窥镜图像处理模块,利用其并行处理能力实现实时图像增强与压缩编码。此外,在测试与测量仪器、无人机飞控系统以及边缘人工智能推理设备中也有广泛应用。得益于其工业级温度适应性和长期供货保障,XCZU27DR-L1FFVG1517I 成为许多关键任务系统中的首选 SoC 解决方案。

替代型号

XCZU29DR-L1FFVG1517E
  XCZU25DR-L1FFVG1517I
  XCZU31D-L1FFVG1517I

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