| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| XXCZU3EG-1SFVC784E | Zynq® UltraScale+™ MPSoC (EG) | 8,82 | -1,00 | ~حوالي 154 ألف خلية منطقية | ~حوالي 7.6 ميغابت | 0 | 0.85 V | التركيب السطحي (FCBGA) | 0 درجة مئوية - 100 درجة مئوية (TJ) | FCBGA-784 | 784-FCBGA |
XXCZU3EG-1SFVC784E
الشركة المصنعة: زيلينكس
الخلايا المنطقية: 154,000
شرائح المنطق: 24,000
ذاكرة الوصول العشوائي المدمجة (eRAM): 7,560 كيلو بايت (210 × 36 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي المجمعة)
الحد الأقصى لإدخال/إخراج المستخدم: 250
الحزمة: SFVC784 (رقاقة القلاب BGA)
درجة السرعة: -1
درجة حرارة التشغيل: ممتد (من 0 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية)
المواصفات
رقم القطعة - شرح تفصيلي
هذا هو نظام على رقاقة (SoC) متغاير وفعال من حيث التكلفة من الفئة المتوسطة، ينتمي إلى عائلة Zynq UltraScale+ MPSoC من شركة Xilinx، وقد تم تصنيعه باستخدام تقنية FinFET المتطورة بدقة 16 نانومتر. وهي تدمج معالجات تطبيقات ARM متعددة النوى، ووحدات معالجة في الوقت الحقيقي، وبنية منطقية قابلة للبرمجة في رقاقة واحدة، مصممة لتطبيقات الرؤية المدمجة، والأتمتة الصناعية، والبوابات الطرفية الذكية، والأجهزة المحمولة المتينة التي تتطلب استهلاكًا منخفضًا للطاقة وتشغيلًا في نطاق واسع من درجات الحرارة.
- XCZU3EG: نموذج جهاز Zynq UltraScale+ MPSoC. مزود بمعالجات تطبيقات ثنائية النواة من نوع ARM Cortex-A53، ونوى ثنائية النواة من نوع Cortex-R5F للمعالجة في الوقت الحقيقي، ووحدة معالجة رسومات (GPU) من نوع Mali-400 MP2، وموارد منطقية قابلة للبرمجة متوسطة الحجم؛ ويشير الحرفان EG إلى الدرجة الموسعة (Extended Grade) ذات المواصفات المتوازنة للمنطق ووحدات الإدخال/الإخراج والطاقة
- -1: الدرجة الأولى من حيث السرعة، مُحسَّنة لاستهلاك منخفض للطاقة. تمنح الأولوية لكفاءة الطاقة بدلاً من تردد التشغيل الأقصى، وهي مناسبة للأنظمة المدمجة التي تعمل بالبطاريات وتخضع لقيود حرارية
- SFVC784: حزمة BGA بلاستيكية معززة بالسيراميك ذات رقاقة مقلوبة (flip-chip) مكونة من 784 كرة؛ حيث تسهل أبعادها المدمجة تصغير حجم المعدات مع الاحتفاظ بعدد كافٍ من دبابيس التوسعة الطرفية
- E: نطاق درجات حرارة صناعي موسع، درجة حرارة الوصلة أثناء التشغيل: -40 درجة مئوية ~ +100 درجة مئوية
البنية المتكاملة للأجهزة والموارد المدمجة في الرقاقة
1. جانب نظام المعالجة (PS) (النظام الفرعي لمعالج ARM)
- نوى المعالج: معالجان ثنائيان من طراز ARM Cortex-A53 64 بت
- نوى تعمل في الوقت الفعلي: نواتان مزدوجتان من طراز ARM Cortex-R5F تعملان بالتزامن (lockstep) للمهام الحساسة من حيث السلامة
- محرك الرسومات: وحدة معالجة الرسومات المدمجة Mali-400 MP2
- الذاكرة المدمجة في الرقاقة: ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني (L2) بسعة 256 كيلوبايت، وذاكرة مترابطة بشكل وثيق بسعة 64 كيلوبايت لمراكز المعالجة R5
- الوحدات الطرفية المدمجة: وحدات تحكم شبكة جيجابت إيثرنت، USB 3.0، SD/MMC، CAN، UART، SPI، I2C، كتلة ثابتة PCIe 2.1
2. موارد FPGA الخاصة بالجانب المنطقي القابل للبرمجة (PL)
- إجمالي عدد الخلايا المنطقية: 154,000
- شرائح CLB القابلة للتكوين: 24,060
- الكتل الحسابية في DSP48E2: 720 وحدة، تُستخدم في التحويل السريع للفركتال (FFT)، والتصفية الرقمية، والتلافيف الصور، ومعالجة إشارات المستشعرات، وتسريع حساب المصفوفات
- سعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المجمعة: 9.21 ميغابايت، تُستخدم لتخزين إطارات الصور مؤقتًا، وذاكرة التخزين المؤقتة للبيانات بنظام FIFO، وتخزين أشكال الموجات، وجداول معلمات الخوارزميات
- UltraRAM: لا يوجد ذاكرة UltraRAM مدمجة داخل هذا الطراز
3. وحدات إدارة الساعة
- 4 وحدات إدارة التوقيت MMCM
- 4 حلقات قفل الطور (PLL)
يدعم التكوين المستقل لمجالات التوقيت لأجزاء PS وPL، وتعويض تأخير التوقيت، وقمع التذبذب عالي التردد، مما يلبي متطلبات التوقيت المتزامن للأنظمة الهجينة التي تجمع بين المعالجات والمنطق
4. أجهزة الإرسال والاستقبال التسلسلية عالية السرعة
- 8 قنوات من أجهزة الإرسال والاستقبال التفاضلية عالية السرعة من طراز GTH
سرعة خط قصوى تصل إلى 10.25 جيجابت في الثانية لكل مسار، ومتوافقة مع معايير PCIe وSATA وAurora وDisplayPort وGigabit Ethernet وغيرها من بروتوكولات التوصيل التسلسلي عالية السرعة الشائعة
5. موارد الإدخال/الإخراج ومراقبة النظام
- إجمالي عدد دبابيس الإدخال/الإخراج القابلة للتكوين للمستخدم: 328
مجالات جهد متعددة لمجموعات الإدخال/الإخراج تغطي 1.2 فولت، و1.5 فولت، و1.8 فولت، و2.5 فولت، و3.3 فولت، مع دعم كامل لمعايير LVCMOS وLVDS وHSTL ومعايير الإشارات التفاضلية السائدة
وحدة مراقبة النظام المتكاملة، تتبع في الوقت الفعلي لدرجة حرارة الوصلة في الرقاقة، وجميع جهد إمدادات الطاقة الداخلية وإشارات الإدخال التناظرية الخارجية
خصائص مصدر الطاقة
تساهم تقنية التصنيع المتطورة بدقة 16 نانومتر في خفض استهلاك الطاقة الساكنة بشكل كبير. وتستخدم الأنظمة الفرعية PS وPL مسارات طاقة مستقلة لضمان إدارة مرنة للطاقة وإيقاف جزئي لتزويد الطاقة
استهلاك الطاقة الإجمالي النموذجي: 3 وات ~ 12 وات. يمكن لمبدد الحرارة السلبي تلبية متطلبات معظم سيناريوهات التشغيل الصناعي المستمر؛ ولا يلزم استخدام التبريد النشط إلا في ظروف التشغيل تحت الحمل الكامل ودرجات الحرارة المرتفعة
مواصفات التغليف وتجميع المكونات السطحية (SMT)
- شكل العبوة: 784 كرة FCBGA
- مستوى الحساسية للرطوبة: MSL3؛ يجب إتمام جميع أعمال اللحام بإعادة التدفق في غضون 168 ساعة بعد فتح العبوة المفرغة من الهواء
- عبوات خالية من الرصاص، ومتوافقة تمامًا مع المعايير البيئية لاتفاقية RoHS
- يتم تخزينها وشحنها في صواني مقاومة للكهرباء الساكنة لتجنب التلف الناتج عن الكهرباء الساكنة أثناء الإنتاج الضخم للوحات الدوائر المطبوعة
القدرة على التكيف البيئي والموثوقية الوظيفية
تشغيل مستقر على المدى الطويل في البيئات الصناعية التي تتسم بتغيرات حادة في درجات الحرارة، والاهتزازات الميكانيكية، والصدمات، والتداخل الكهرومغناطيسي المعتدل. وهو يدعم تشفير تدفق البتات، وإعادة التكوين الديناميكي الجزئي، وتصحيح أخطاء SEU، وآليات السلامة الوظيفية، مما يجعله مناسبًا للنشر الميداني طويل الأمد للأجهزة المدمجة المتينة
سيناريوهات التطبيق النموذجية
- كاميرات الرؤية الآلية الصناعية المدمجة، ومحطات الكشف عن الصور والتعرف عليها في الوقت الفعلي
- بوابات الحوسبة الطرفية الصناعية، ومحولات بيانات ناقلات المجال متعددة البروتوكولات
- وحدات الحوسبة المساعدة في المركبات، ووحدات معالجة دمج بيانات أجهزة الاستشعار المدمجة في المركبة
- أجهزة التشخيص الطبي المحمولة، وأجهزة قياس الإشارات التي تعمل بالبطاريات
- لوحات خفيفة الوزن للتحكم في الطيران ومعالجة بيانات الحمولة الخاصة بالمركبات الجوية غير المأهولة
- منصات تطوير مدمجة تعمل في نطاق واسع من درجات الحرارة مخصصة للتحكم الذكي الصناعي
