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XQ6VLX550T-L1RF1759I 发布时间 时间:2025/10/30 23:51:13 查看 阅读:8

XQ6VLX550T-L1RF1759I 是一款由 Xilinx(现属于 AMD)推出的高性能抗辐射(Radiation-Hardened)现场可编程门阵列(FPGA)芯片,属于 Xilinx 的 Virtex-6 QML (QV6) 系列。该器件专为极端环境下的航空航天、卫星通信、深空探测以及高可靠性军事应用而设计,具备出色的抗总电离剂量(TID)、单粒子翻转(SEU)和单粒子闩锁(SEL)能力。XQ6VLX550T 结合了先进的 40nm 工艺技术与航天级封装技术,能够在极端温度范围和强辐射环境下稳定运行,满足 NASA 和 ESA 等航天机构对元器件的严格认证标准。该芯片集成了大量的逻辑单元、DSP 模块、块存储器以及高速串行收发器,支持多种高带宽通信协议,如 SpaceWire、PCIe、SRIO 和 Gigabit Ethernet,适用于复杂的数据处理、信号处理和实时控制任务。其 L1RF1759I 后缀通常代表特定的封装类型、速度等级、温度范围及抗辐射性能指标,常用于陶瓷多层基板的倒装芯片封装(Flip-Chip Ceramic PGA),确保在振动、热循环和辐射暴露下的长期可靠性。

参数

型号:XQ6VLX550T-L1RF1759I
  制造商:Xilinx (AMD)
  系列:Virtex-6 QML (QV6)
  工艺技术:40nm
  逻辑单元(Logic Cells):约 550,000
  可用触发器(Flip-Flops):约 1,100,000
  Block RAM 总容量:约 33.8 Mb
  DSP48E1 Slice 数量:约 1,440 个
  I/O 引脚数:最高 1,024 个(根据封装)
  最大系统门数:约 2.8M 等效门
  收发器数量:最多 32 通道
  收发器速率范围:155 Mbps 至 6.6 Gbps
  支持协议:PCIe Gen1/Gen2, SRIO, SATA, Ethernet 等
  工作电压:核心 1.0V,辅助 2.5V/1.2V,I/O 可配置 1.2V 至 3.3V
  工作温度范围:-55°C 至 +125°C
  抗总电离剂量(TID):≥ 300 krad(Si)
  单粒子闩锁(SEL)免疫:≥ 60 MeV·cm2/mg
  单粒子翻转(SEU)敏感性:经过加固设计,支持 EDAC 和三模冗余(TMR)
  封装类型:Ceramic Flip-Chip PGA,1759 引脚
  质量等级:QML-V 或 QML-Q 认证

特性

XQ6VLX550T-L1RF1759I 的核心优势在于其卓越的抗辐射性能和高可靠性设计,使其成为航天与国防领域关键系统的首选 FPGA。该器件采用专有的抗辐射加固工艺(Rad-Hard by Process, RHBP)与抗辐射加固设计技术(Rad-Hard by Design, RHBD),确保在高能粒子环境中仍能维持功能完整性。其架构基于成熟的 Virtex-6 平台,包含高度灵活的可编程逻辑资源,包括丰富的查找表(LUTs)、触发器、进位链和分布式 RAM,支持复杂的时序逻辑和组合逻辑实现。每个 DSP48E1 模块集成了乘法器、加法器和流水线寄存器,可在单芯片内高效执行数字信号处理任务,如 FFT、滤波和调制解调,适用于雷达、遥感和通信基带处理。
  FPGA 内部集成多个时钟管理单元(CMT),包括 DCM(数字时钟管理器)和 PLL(锁相环),可实现精确的时钟合成、相位调整和抖动过滤,适应多时钟域系统的需求。其 I/O 架构支持多种电平标准(LVDS、HSTL、SSTL、LVCMOS 等),并具备可编程驱动强度和延迟控制(IDELAY),增强信号完整性。高速串行收发器支持自适应均衡和眼图监控,确保在长距离背板或空间链路中的可靠数据传输。
  该器件还提供强大的配置安全机制,包括加密比特流保护、CRC 校验、部分重配置支持以及实时 SEU 检测与纠正功能。通过内置的配置控制器和外部 PROM 接口,可实现双冗余或多冗余配置方案,提升系统容错能力。此外,XQ6VLX550T 支持 JTAG 和 SelectMAP 配置模式,并兼容 Xilinx ISE 设计套件进行开发与仿真,便于工程师进行系统集成与验证。其封装采用陶瓷材料和倒装芯片技术,具有优异的热稳定性与机械强度,适合在火箭发射、卫星轨道运行等严苛条件下长期服役。

应用

XQ6VLX550T-L1RF1759I 主要应用于对可靠性、耐久性和抗辐射能力要求极高的领域。典型应用场景包括地球观测卫星、通信卫星、深空探测器、载人航天器和战略导弹系统。在卫星平台中,该 FPGA 常用于星载数据处理单元(OBC)、有效载荷控制器、图像压缩引擎和高速下行链路接口,负责实时采集、处理和转发来自传感器或相机的数据。在雷达与电子战系统中,它被用于实现波束成形、脉冲压缩、目标识别等复杂算法,利用其并行计算能力提升响应速度与精度。
  此外,该器件也广泛用于航天级计算平台,作为主处理器协处理器或独立运行嵌入式软核(如 MicroBlaze)执行控制逻辑。在导航系统中,可用于 GPS 信号捕获与跟踪、惯性导航融合算法的硬件加速。由于其支持 PCIe 和 SRIO 等高速互连协议,也可构建模块化航天电子系统中的高速数据交换网络。在核反应堆监测、高能物理实验装置等地面高辐射环境中,该 FPGA 同样具备应用价值,用以保障控制系统在强辐射背景下的持续运行。

替代型号

XQRVLX550T-1CF1759I
  XQKUVR15P-2FLG1596E

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