| الطراز P/N | السلسلة | عدد المعامل/المختبرات | درجة السرعة | عدد العناصر/الخلايا المنطقية | إجمالي بتات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) | عدد الإدخال/الإخراج | الجهد - الإمداد | نوع التركيب | درجة حرارة التشغيل | العبوة / العلبة | حزمة جهاز المورد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| xc7k410t-l2ffg676e | كينتكس-7 | 31.775,00 | -2,00 | 406,720 | 29306880 | 400 | 0.95 ~ 1.03 V | التركيب على السطح | 0 درجة مئوية ~ 100 درجة مئوية | 676-BBGA, FCBGA, 676-BBGA | 676-FCBGA (27×27) |
xc7k410t-l2ffg676e
الشركة المصنعة: زيلينكس
الخلايا المنطقية: 406,720
شرائح المنطق: 63,550
ذاكرة الوصول العشوائي المدمجة (eRAM): 28,800 كيلو بايت (800 × 36 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي المجمعة)
الحد الأقصى لإدخال/إخراج المستخدم: 300
الحزمة: FFG676 (Flip-Chip BGA)
درجة السرعة: -2 لتر
درجة حرارة التشغيل: ممتد (من 0 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية)
المواصفات
تعريف رقم القطعة
تنتمي شريحة FPGA هذه، ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة والمصممة للعمل في نطاق درجات الحرارة التجارية الموسعة، إلى عائلة AMD Xilinx Kintex-7، وهي مصنوعة باستخدام تقنية HKMG ذات البوابة المعدنية عالية الثابت الكهربائي (high-k) الناضجة بدقة 28 نانومتر، مع بنية موحدة ومحسّنة من السلسلة 7. وهي توفر توازنًا بين النطاق المنطقي وقدرة الحوسبة DSP وعرض النطاق التسلسلي عالي السرعة وكفاءة استهلاك الطاقة، وهي مصممة خصيصًا لمعدات الاتصالات في غرف الخوادم الداخلية، وأجهزة اختبار الإشارات المختبرية، ومنصات معالجة الفيديو الصناعية الثابتة، وأنظمة النقل السلكية التي تعمل في ظروف درجة حرارة محيطة داخلية مستقرة.
- XC7K410T: جهاز رئيسي ذو سعة كبيرة من سلسلة Kintex-7، يُستخدم على نطاق واسع في معالجة الإشارات الرقمية المتوسطة إلى الكبيرة، والنطاق الأساسي للاتصالات اللاسلكية، وأنظمة التحكم الصناعية، ويتميز بتوازن ممتاز بين التكلفة والأداء
- L2: نسخة توقيت منخفضة الطاقة من الدرجة الثانية. تم تحسين استهلاك الطاقة الساكن والديناميكي بشكل كامل؛ وتُعطى الأولوية للاستقرار الحراري وتوفير الطاقة على حساب التردد التشغيلي الأقصى، وهي مناسبة للأجهزة الداخلية التي تعمل بشكل مستمر على المدى الطويل مع مساحة محدودة لتبديد الحرارة
- FFG676: حزمة FCBGA مدمجة بنظام الفليب تشيب (Flip-Chip) مكونة من 676 كرة، بأبعاد مادية تبلغ 27 مم × 27 مم. يقلل الحجم المصغر من الحجم الإجمالي للمعدات، بينما تدعم المسامير الكافية التخطيط الكامل لجميع أجهزة الإرسال والاستقبال GTX المدمجة، ودوائر الإدخال/الإخراج للأغراض العامة، وواجهات ذاكرة DDR3 متعددة القنوات مع ضمان سلامة الإشارة وأداء فعال في تبديد الحرارة
- E: فئة درجات الحرارة التجارية الموسعة، نطاق التشغيل المستمر لدرجة حرارة الوصلة: 0 درجة مئوية ~ +100 درجة مئوية
معلمات موارد الأجهزة المدمجة في الرقاقة
1. موارد المنطق القابل للبرمجة
- إجمالي خلايا المنطق في النظام: 406720
- شرائح CLB القابلة للتكوين: 63550
- إجمالي عدد الصنادل: 1271000
- إجمالي عدد جداول البحث (LUT): 635500
- سعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الموزعة: 5.66 ميغابايت
2. موارد الحساب والذاكرة المدمجة
- الشرائح الحسابية في DSP48E1: 1540 وحدة، مخصصة لحسابات النقاط الثابتة/النقاط العائمة، وتحليل الطيف باستخدام التحويل السريع لفورييه (FFT) على نطاق واسع، وإزالة تشكيل إشارات النطاق الأساسي اللاسلكية، ومعالجة صدى الرادار، ومهام تسريع الخوارزميات التشفيرية
- السعة الإجمالية لذاكرة الوصول العشوائي (Block RAM): 28.62 ميغابايت، تُستخدم لتخزين إطارات الصور مؤقتًا، وتخزين البيانات مؤقتًا بنظام FIFO بعمق كبير، وتخزين البيانات الأولية لشكل الموجة، وتخزين جداول معلمات الخوارزميات
3. النظام الفرعي لإدارة الساعة
- 10 وحدات إدارة التوقيت MMCM
- 10 حلقات قفل الطور (PLL)
يمكن تهيئة مجالات توقيت متعددة ومستقلة عن بعضها البعض بمرونة. ويدعم النظام الفرعي إزاحة طور التوقيت بدقة، وتعويض تأخير إرسال الإشارات، وتوليد توقيت منخفض التذبذب، مما يلبي تمامًا متطلبات التوقيت المتزامن الصارمة لأنظمة الاتصالات المعقدة وأنظمة معالجة الإشارات الرقمية
4. أجهزة الإرسال والاستقبال التسلسلية عالية السرعة
- 16 وحدة إرسال واستقبال تسلسلية عالية السرعة من نوع GTX التفاضلية
يصل معدل النقل الأقصى للمسار الواحد إلى 12.5 جيجابت في الثانية، وهو متوافق مع معايير PCIe Gen2 و10G Ethernet وAurora وJESD204B وبروتوكولات الاتصال التسلسلي الصناعية عالية السرعة الشائعة. تعمل وحدات التحكم البروتوكولية المدمجة على تقصير دورة تطوير واجهات نقل البيانات ذات النطاق الترددي العالي بشكل فعال
5. واجهات الإدخال/الإخراج ووحدة المراقبة المدمجة في الرقاقة
- إجمالي عدد دبابيس الإدخال/الإخراج القابلة للتكوين للمستخدم: 400
مزود بمجموعات منافذ إدخال/إخراج متعددة الأنواع تدعم نطاق جهد يتراوح من 1.2 فولت إلى 3.3 فولت، ومتوافق تمامًا مع معايير LVCMOS وLVDS وHSTL وSSTL وجميع معايير الإشارات التقليدية أحادية الطرف والتفاضلية
تقوم وحدة المراقبة المدمجة XADC Agile Mixed Signal بجمع البيانات بشكل مستمر وفي الوقت الفعلي لدرجة حرارة وصلات الرقاقة، وفولتيات الإمداد الداخلية للنواة، وإشارات الإدخال التناظرية الخارجية
خصائص مصدر الطاقة
تستخدم فئة L2 منخفضة الطاقة جهد تشغيل منخفض للنواة يتراوح بين 0.97 فولت و1.03 فولت. وتنقسم البنية المنطقية القابلة للبرمجة وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للكتل ومصفوفات معالجات الإشارات الرقمية (DSP) وأجهزة الإرسال والاستقبال التسلسلية إلى مجالات طاقة مستقلة عن بعضها البعض، مما يدعم إيقاف تشغيل الطاقة الجزئي للوحدات النمطية من أجل تقليل استهلاك الطاقة الإجمالي بشكل ديناميكي
نطاق استهلاك الطاقة الإجمالي المعتاد: 13 واط ~ 36 واط. يتطلب التشغيل المستمر تحت الحمل الكامل عند الحد الأعلى لدرجة الحرارة الموسعة استخدام نظام تبريد هوائي قسري
مواصفات التغليف وتجميع المكونات السطحية (SMT)
- شكل العبوة: رقاقة مقلوبة (Flip-Chip) من نوع BGA ذات 676 سنًا
- مستوى الحساسية للرطوبة: MSL4. يجب إتمام جميع عمليات اللحام بإعادة التدفق في غضون 72 ساعة بعد فتح العبوة المفرغة من الهواء
- تصميم عبوات خالية من الرصاص، متوافقة تمامًا مع المعايير البيئية RoHS3
- يتم تخزين الأجهزة ونقلها في صواني مقاومة للكهرباء الساكنة لتجنب التلف الناتج عن الكهرباء الساكنة أثناء الإنتاج الضخم لتجميع لوحات الدوائر المطبوعة
القدرة على التكيف مع الظروف البيئية والموثوقية التشغيلية
تم تصميم هذه الشريحة خصيصًا لبيئات العمل الداخلية ذات درجة الحرارة الثابتة. وهي تعمل بثبات لفترات طويلة في ظل تقلبات طفيفة في درجة الحرارة، واهتزازات ميكانيكية خفيفة، وتداخل كهرومغناطيسي عادي. وهي تدعم تشفير تدفق البتات وفقًا لمعيار AES، وإعادة التهيئة الجزئية الديناميكية، وكشف وتصحيح الاضطرابات الناتجة عن حدث واحد (SEU)، دون تصميم تعزيز مقاوم للإشعاع، ولا يمكنها التكيف مع سيناريوهات الاستخدام الخارجية ذات درجات الحرارة المنخفضة والظروف القاسية.
سيناريوهات التطبيق النموذجية
- بطاقات خطوط الاتصالات الضوئية 10G منخفضة الكثافة ولوحات التبديل المساعدة للشبكات الداخلية للمؤسسات، والمُثبَّتة في غرف الخوادم
- أجهزة تحليل الطيف المكتبية، ومولدات الموجات التعسفية، وأجهزة جمع البيانات متعددة القنوات عالية السرعة المخصصة للمختبرات الإلكترونية
- معدات الترميز/فك الترميز للفيديو الصناعي بدقة 4K في الوقت الفعلي، ومنصات معالجة الصور ذات الدقة العالية الخاصة بالرؤية الآلية
- منصات للتحقق من نماذج أولية لشرائح الاتصالات متوسطة الحجم وتطوير الخوارزميات اللاسلكية مخصصة للجامعات ومعاهد البحوث
- بوابات بيانات صناعية عالية السرعة للاستخدام الداخلي، وأجهزة تسريع التشفير خفيفة الوزن المخصصة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية
