XCZU48DR-2FFVVG1517I
الشركة المصنعة: AMD (Xilinx)
قنوات RFSoC ADC ADC: 8
قنوات RFSoC DAC DAC: 8
الحزمة: FFVG1517
درجة حرارة التشغيل: صناعي (-40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية)
المواصفات
تفصيل أرقام القطع
هذا هو نظام على رقاقة (SoC) متعدد المعالجات من نوع Zynq UltraScale+ RFSoC من شركة AMD Xilinx، تم تصنيعه باستخدام تقنية FinFET بدقة 16 نانومتر. وهو يدمج نظامًا فرعيًّا لمعالج ARM، ومنطق FPGA قابل للبرمجة، ومحولات تناظرية للترددات اللاسلكية (RF) مدمجة، ويستهدف تطبيقات الاتصالات اللاسلكية وأجهزة الرادار وأجهزة الراديو البرمجية.
- XCZU48DR: نموذج أساسي ينتمي إلى سلسلة RFSoC مزود بمحولات ترددات لاسلكية ADC/DAC عالية السرعة مدمجة
- -2: الدرجة الثانية من حيث السرعة، وهي فئة توقيت عالية الأداء شائعة الاستخدام توفر هامش توقيت كافٍ لتصميمات النطاق الأساسي المعقدة
- FFVG1517: حزمة FCBGA ذات رقاقة مقلوبة (flip-chip) مكونة من 1517 كرة
- I: فئة درجات الحرارة الصناعية، نطاق تشغيل درجة حرارة الوصلة: -40 درجة مئوية ~ +100 درجة مئوية
بنية أجهزة كاملة مدمجة على الرقاقة
1. نظام المعالجة (جانب PS، مجال معالج ARM)
- معالجات تطبيقات رباعية النوى من طراز ARM Cortex-A53 مخصصة لمهام نظام التشغيل ومجموعة البروتوكولات والتطبيقات عالية المستوى
- نوى ARM Cortex-R5F ثنائية النواة تعمل بنظام «لوكستيب» (Lockstep) للقيام بمهام التحكم والسلامة في الوقت الحقيقي بموثوقية عالية
- وحدة معالجة الرسومات المدمجة «Mali-400 MP2» لتشغيل الشاشة وإجراء العمليات الحسابية الرسومية الخفيفة
- محرك ترميز فيديو مدمج في الأجهزة يدعم ترميز وفك ترميز الفيديو متعدد القنوات
- مجموعة غنية من المكونات الطرفية القياسية: منفذ جيجابت إيثرنت 1/2، USB 3.0، وحدة تحكم SD، ناقل CAN، UART، SPI، I2C
- وحدة أمان الأجهزة المدمجة في الرقاقة: التمهيد الآمن، ومحرك تشفير AES لحماية أمن النظام
2. البنية المنطقية القابلة للبرمجة (جانب PL، مجال FPGA)
- إجمالي عدد الخلايا المنطقية: 794,000
- الشرائح الحسابية في DSP48E2: 3840 وحدة، مخصصة لتحويل FFT، والتصفية الرقمية، وحساب المصفوفات الضخمة، ومعالجة إشارات النطاق الأساسي اللاسلكية
- السعة الإجمالية لذاكرة الوصول العشوائي (Block RAM) + UltraRAM: 53.2 ميجابت
- مجموعة متنوعة من وحدات إدارة التوقيت MMCM و PLL لتلبية متطلبات التوقيت في مجالات التوقيت المتعددة
- مجموعات إدخال/إخراج متعددة الأغراض قابلة للتكوين تدعم معايير LVCMOS وLVDS ومختلف معايير الإشارات التفاضلية
3. نظام فرعي تناظري متكامل حصري للترددات اللاسلكية (ميزة أساسية في نظام RFSoC)
محولات أخذ العينات بالترددات الراديوية عالية السرعة المدمجة في الرقاقة، مما يلغي الحاجة إلى رقائق ADC/DAC الخارجية المنفصلة:
- 8 قنوات لمحول رقمي-تناظري (ADC) بدقة 14 بت، ومعدل أخذ عينات أقصى يبلغ 5 جيجا عينة في الثانية لكل قناة
- 8 قنوات لمحول رقمي إلى تناظري (DAC) بدقة 14 بت، ومعدل تحديث أقصى يبلغ 10 جيجا عينة في الثانية لكل قناة
- محولات التردد الرقمية المدمجة (DDC) ومحولات التردد الرقمية الصاعدة (DUC) ووحدات التحكم التلقائي في الكسب، مما يسهل بشكل كبير تصميم دوائر الواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية (RF)
4. أجهزة الإرسال والاستقبال التسلسلية عالية السرعة
16 مسارًا تسلسليًّا عالي السرعة من نوع GTY، تصل السرعة القصوى للإرسال في القناة الواحدة إلى 32.75 جيجابت في الثانية. متوافقة مع بروتوكولات PCIe Gen4 و100G Ethernet وJESD204B/C لنقل البيانات عالي السرعة بين الرقائق.
مواصفات مصدر الطاقة
تتضمن عدة مجالات طاقة مستقلة للوحدات التناظرية PS وPL وRF وأجهزة الإرسال والاستقبال عالية السرعة، ويبلغ الجهد النموذجي للمنطق الأساسي 0.85 فولت. كما تدعم ميزة التدرج الديناميكي للجهد والتردد لضبط استهلاك الطاقة وفقًا لحمل التشغيل.
يتراوح استهلاك الطاقة الإجمالي النموذجي بين 25 واط و58 واط، مما يتطلب تبريدًا قسريًّا مناسبًا بالهواء أو تصميمًا مناسبًا لمشتت الحرارة السلبي.
مواصفات التغليف وتجميع المكونات السطحية (SMT)
- شكل العبوة: مصفوفة كروية (FCBGA) ذات رقاقة مقلوبة (flip-chip) ذات 1517 سنًا
- مستوى الحساسية للرطوبة: MSL3؛ يجب إنهاء جميع إجراءات اللحام بإعادة التدفق في غضون 168 ساعة من فتح العبوة المفرغة من الهواء
- عبوات خالية من الرصاص، متوافقة تمامًا مع اللوائح البيئية العالمية الخاصة باتفاقية RoHS
- التعبئة القياسية: صينية مقاومة للكهرباء الساكنة، مناسبة لخطوط التجميع الصناعية الآلية للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) على نطاق واسع
الخصائص البيئية وخصائص الموثوقية
تشغيل مستقر على المدى الطويل في ظل تقلبات واسعة في درجات الحرارة وبيئات تتسم بتداخل كهرومغناطيسي شديد.
يدعم تشفير تدفق البتات باستخدام معيار AES 256 بت، وآلية مقاومة التلاعب، وتصحيح أخطاء الإشعاع (SEU)، والتشغيل المزدوج المتزامن (Lockstep) بتقنية R5F، وهو مناسب للأجهزة اللاسلكية العسكرية والفضائية والصناعية المخصصة للاستخدام في الهواء الطلق التي تتطلب درجة عالية من الموثوقية.
مجالات التطبيق النموذجية
- محطات قاعدية ذات خلايا صغيرة من الجيل الخامس (5G) والجيل السادس (6G)، ومعدات لاسلكية ومعدات النطاق الأساسي المدمجة بتقنية MIMO الضخمة
- الراديو المعرَّف بالبرمجيات (SDR)، ومنصات محمولة لإرسال واستقبال الإشارات واختبارها
- رادار المصفوفة المرحلية، والواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية لرادار النبضات، وأنظمة معالجة إشارات الصدى في الوقت الفعلي
- أجهزة استطلاع الإشارات واعتراضها والتشويش عليها في مجال الحرب الإلكترونية
- محطات الاتصالات الجوية في مجال الفضاء الجوي ومعدات التقاط إشارات الاستشعار عن بُعد
- مولدات الإشارات المتجهة، ومحللات الطيف، وأجهزة اختبار الاتصالات الاحترافية
