| MODEL P / N | SERI | JUMLAH LABORATORIUM/CLBS | TINGKAT KECEPATAN | JUMLAH ELEMEN / SEL LOGIKA | TOTAL BIT RAM | JUMLAH I / O | TEGANGAN - PASOKAN | JENIS PEMASANGAN | SUHU PENGOPERASIAN | PAKET / KASUS | PAKET PERANGKAT PEMASOK |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| XCVU190-1FLGB2104I | Virtex® UltraScale (XCVU190) | 134,28 | -1,00 | 2.349.900 LE | 150.937.600 bit (150,9 Mbit) | 702 | ~ 0,922-0,979 V (rentang yang tercantum) | Pemasangan di Permukaan | -40°C ~ +100°C (TJ) | FBGA-2104 / FCBGA-2104 | 2104-FCBGA |
XCVU190-1FLGB2104I
Produsen: Xilinx
Sel Logika: 2,100,000
Irisan Logika: 328,000
RAM tertanam (eRAM): 75.960 Kb (2.110 × 36Kb Blok RAM)
I/O Pengguna Maksimum: 850
Paket: FLGB2104 (Flip-Chip BGA)
Tingkat Kecepatan: -1
Suhu Pengoperasian: Industri (-40°C hingga +100°C)
Spesifikasi
Definisi Nomor Bagian
FPGA suhu industri ini merupakan bagian dari seri Xilinx Virtex UltraScale, yang diproduksi menggunakan teknologi proses FinFET 20 nm. FPGA ini memiliki kapasitas logika keseluruhan yang moderat, sumber daya aritmatika dan memori yang melimpah, serta antarmuka serial berkecepatan tinggi, yang dirancang khusus untuk perangkat tertanam yang tangguh dan sensitif terhadap daya, sistem muatan pesawat ruang angkasa, serta peralatan pemrosesan sinyal berkecepatan tinggi industri yang memerlukan pengoperasian yang stabil dalam rentang suhu industri penuh.
- XCVU190: Perangkat dengan kepadatan menengah-tinggi dari keluarga Virtex UltraScale, dilengkapi dengan arsitektur interkoneksi berkecepatan tinggi yang lengkap
- -1: Tingkat Kecepatan 1, tingkat pengaturan waktu yang dioptimalkan untuk konsumsi daya rendah. Tingkat ini berfokus pada pengurangan konsumsi daya dan stabilitas termal, bukan pada frekuensi operasi maksimum, sehingga sangat cocok untuk perangkat dengan ruang pembuangan panas yang terbatas dan kebutuhan pengoperasian terus-menerus dalam jangka waktu lama
- FLGB2104: Kemasan FCBGA flip-chip kompak dengan 2104 bola. Ukuran kemasan yang lebih kecil memungkinkan miniaturisasi perangkat keras sekaligus tetap menyediakan jumlah pin yang memadai untuk tata letak transceiver, akses sinyal paralel, dan perluasan sirkuit periferal
- I: Spesifikasi suhu industri, rentang suhu operasi titik sambungan: -40°C ~ +100°C
Rincian Sumber Daya Perangkat Keras pada Chip
1. Sumber Daya Logika yang Dapat Diprogram
- Jumlah Sel Logika: 1.938.720
- Slice CLB yang Dapat Dikonfigurasi: 110640
- Jumlah Sandal Jepit: 2.212.800
- Jumlah LUT: 1.106.400
2. Sumber Daya Aritmatika dan Memori Tertanam
- Blok aritmatika DSP48E2: 1.728 unit, mampu melakukan perhitungan bilangan tetap dan bilangan pecahan, operasi FFT berskala besar, modulasi dan demodulasi sinyal radar, percepatan algoritma enkripsi, serta perhitungan matriks berskala menengah
- Total RAM Blok: 53,2 Mb, digunakan untuk penyimpanan sementara bingkai gambar, penyimpanan data FIFO berlapis, perekaman bentuk gelombang, dan tabel penyimpanan parameter algoritma
- RAM Terdistribusi: 14,6 Mb, digunakan untuk cache sementara berukuran kecil di dalam chip dan penyimpanan data asinkron yang ringan
3. Sistem Manajemen Waktu
- 16 modul pengelolaan jam MMCM
- 16 sirkuit pengunci fase (PLL)
Beberapa domain clock independen dapat dikonfigurasi secara bebas, mendukung penyesuaian fase clock, kompensasi penundaan transmisi, dan penekanan jitter frekuensi tinggi, yang memenuhi persyaratan sinkronisasi waktu yang ketat pada sistem digital berskala besar dan kompleks
4. Transceiver Serial Berkecepatan Tinggi
- 32 transceiver berkecepatan tinggi dengan diferensial GTH
Setiap jalur mendukung kecepatan transmisi maksimum sebesar 32,75 Gbps, yang kompatibel dengan PCIe Gen4, 100G Ethernet, Aurora, JESD204B, dan protokol serial berkecepatan tinggi lainnya yang umum digunakan. Inti IP jaringan yang terintegrasi memudahkan pengembangan antarmuka komunikasi dengan bandwidth tinggi
5. Modul Sumber Daya I/O dan Pemantauan Sistem
- Pin I/O pengguna yang dapat dikonfigurasi: 936
Tersedia beberapa rentang tegangan I/O mulai dari 1,2 V hingga 3,3 V, yang sepenuhnya kompatibel dengan LVCMOS, LVDS, HSTL, SSTL, serta semua standar sinyal single-ended dan diferensial yang umum digunakan
Modul pemantauan sistem bawaan secara terus-menerus mengumpulkan data real-time mengenai suhu sambungan chip, tegangan catu daya internal, dan sinyal masukan analog eksternal
Spesifikasi Catu Daya
Rentang tegangan kerja inti berkisar antara 0,85 V hingga 0,9 V. Area logika, blok RAM, susunan DSP, dan transceiver serial menggunakan domain daya yang independen, sehingga memungkinkan pemadaman daya sebagian modul untuk mengurangi konsumsi daya total secara fleksibel
Konsumsi daya total umumnya berkisar antara 20W hingga 56W. Untuk pengoperasian beban penuh yang stabil pada batas suhu industri tertinggi, diperlukan pendinginan dengan aliran udara paksa
Persyaratan Pengemasan dan SMT
- Jenis kemasan: FCBGA flip-chip ball grid array 2104-pin
- Tingkat Sensitivitas Kelembapan: MSL4. Proses penyolderan reflow harus diselesaikan dalam waktu 72 jam setelah kemasan vakum dibuka
- Desain kemasan bebas timbal, sesuai dengan peraturan lingkungan RoHS
- Chip disimpan dan diangkut dalam baki antistatis untuk mencegah kerusakan akibat muatan listrik statis selama proses perakitan PCB skala besar
Kemampuan Beradaptasi terhadap Lingkungan dan Keandalan
Chip ini dapat beroperasi secara stabil dalam jangka waktu lama meskipun mengalami perubahan suhu yang drastis, guncangan mekanis, getaran, serta gangguan elektromagnetik yang kuat. Chip ini mendukung enkripsi bitstream AES, rekonfigurasi dinamis parsial, deteksi dan koreksi kesalahan SEU, serta memiliki ketahanan terhadap radiasi yang ditingkatkan, sehingga cocok untuk diterapkan di bidang kedirgantaraan, peralatan portabel militer, dan lingkungan industri lapangan yang keras.
Skenario Aplikasi Umum
- Papan pemrosesan sinyal radar udara berukuran mini, unit komputasi muatan kendaraan udara tak berawak
- Papan induk tertanam VPX yang ringkas dan tangguh untuk industri pertahanan
- Alat analisis spektrum portabel berpresisi tinggi dan alat pembangkit sinyal
- Sistem akuisisi data berkecepatan tinggi multi-saluran untuk keperluan industri dan sistem pemrosesan waktu nyata
- Platform verifikasi prototipe chip skala menengah dengan ruang pemasangan yang terbatas
- Perangkat penggabungan data persepsi cerdas kendaraan dan pemrosesan gateway
