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Xilinx XCKU11P-2FFVA1156I 赛灵思 FPGA AMD Kintex UltraScale+

XCKU11P-2FFVA1156I 属于 AMD Kintex® UltraScale+™ FPGA 家族,采用 TSMC 20 nm FinFET 工艺,兼顾高性能与功耗效率,提供约 653 100 个逻辑单元、2 928 个 DSP 切片、21.1 Mb Block RAM 和 22.5 Mb UltraRAM,可广泛应用于网络加速、雷达信号处理和边缘 AI 等领域。


架构与逻辑资源

  • 逻辑单元:653 100 个系统逻辑单元(System Logic Cells),对应约 37 320 个 CLB/LAB,用于实现复杂状态机和高吞吐量数据路径 。

  • DSP 切片:2 928 个 DSP48E2 处理单元,内置乘法器和预加器,支持高效的 FIR 滤波、FFT 和 AI 推理加速 。

  • 时钟资源:内置多组 MMCM/PLL,可生成多路独立时钟域,PL 最高可达 891 MHz 的逻辑切换速率 。


存储资源

  • Block RAM:21.1 Mb 真双端口 Block RAM,用于高带宽缓存与 FIFO 实现 。

  • UltraRAM:22.5 Mb UltraRAM,提供高达 4× Block RAM 深度的片上大容量存储,适合大规模队列和缓存 。

  • Distributed RAM:约 9.1 Mb LUTRAM,灵活分布在逻辑单元附近,实现细粒度存储 。


串行收发器与高速接口

  • GTH 收发器:4 × GTH 通道,单通道速率高达 32 Gb/s,可用于 PCIe® Gen3/4、100 GbE、Interlaken 等协议 。

  • 以太网核:集成 100G Ethernet MAC/PCS 硬核,卸载帧封装与校验,节省 PL 资源 。


通用 I/O 与封装

  • I/O 引脚:464 个可配置差分/单端口 I/O,支持 LVDS、SSTL、HSTL 等多种 I/O 标准 。

  • 封装:35 mm × 35 mm 1156 球 Flip-Chip BGA,0.8 mm 球距,兼容散热片与热传感器集成。

  • 温度范围:–40 °C 至 +100 °C 工业级规格,JEDEC MSL 4 认证,支持动态电压频率调节(DVFS)与深度睡眠模式 。


功耗与热管理

  • 核心电压:VCCINT 范围 0.825 V–0.876 V,多功耗域与细粒度时钟门控,典型静态电流 < 10 mA(PL 域)。

  • 深度睡眠:支持 sub-µW 级别待机模式,可用于能量采集或电池后备设计 。

  • 热特性:封装热阻 ~ 0.5 °C/W,内置热传感器实时监控芯片温度 。


速度等级与电压选项

  • –2I 等级:平衡性能与功耗,PL 最高 891 MHz;

  • –3E 等级:最大性能,可达 1.0 GHz;

  • 低压版本:–2LE/–1LI 支持 VCCINT 下降至 0.72 V,用于超低功耗场景 。

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