XCZU49DR-2FFVF1760I
Nhà sản xuất: AMD (Xilinx)
Các kênh ADC của RFSoC: 8
Các kênh DAC của RFSoC: 8
Gói: FFVF1760
Nhiệt độ hoạt động: Công nghiệp (-40°C đến +100°C)
Thông số kỹ thuật
Giải thích chi tiết về mã sản phẩm
Đây là thiết bị đa chip dị thể AMD Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC, được sản xuất trên quy trình FinFET 16nm, tích hợp hệ thống bộ xử lý đa lõi ARM, mạch logic FPGA có thể lập trình và bộ xử lý thời gian thực chuyên dụng.
- XCZU49DR: Mô hình chính, chip thuộc dòng Zynq UltraScale+ RFSoC được tích hợp các bộ chuyển đổi dữ liệu tương tự RF đa kênh, hướng đến thiết kế tích hợp phần đầu vào tần số vô tuyến cho truyền thông không dây và radar
- -2: Cấp độ tốc độ 2, cấp độ thời gian hoạt động hiệu suất cao thông dụng
- FFVF1760: Vỏ FCBGA loại flip-chip 1760 bóng
- I: Loại dành cho môi trường công nghiệp, dải nhiệt độ hoạt động tại điểm nối: -40℃ ~ +100℃
Kiến trúc phần cứng tích hợp hoàn chỉnh
1. Hệ thống xử lý (PS: Phía bộ xử lý ARM)
- Cụm bộ xử lý ứng dụng ARM Cortex-A53 bốn nhân
- Các lõi dự phòng thời gian thực ARM Cortex-R5F lõi kép dành cho các tác vụ quan trọng về an toàn
- GPU ARM Mali-400 MP2 lõi đơn dùng để xử lý đồ họa và xuất hình ảnh
- Bộ mã hóa/giải mã phần cứng chuyên dụng tích hợp hỗ trợ mã hóa và giải mã video đa kênh
- Các bộ điều khiển ngoại vi đa dạng: Gigabit Ethernet, USB 3.0, SD/MMC, CAN, UART, SPI, I2C và các giao diện công nghiệp phổ biến khác
- Bộ nhớ an toàn tích hợp trên chip, bộ xử lý mã hóa phần cứng dành cho quá trình khởi động an toàn hệ thống và mã hóa dữ liệu
2. Phần logic lập trình (PL: cấu trúc FPGA)
- Tổng số ô logic: 904.000
- Các khối tính toán của DSP48E2: 4.272 đơn vị, dùng cho FFT, lọc tín hiệu, xử lý tín hiệu băng tần cơ sở và tăng tốc các phép toán ma trận
- Tổng dung lượng Block RAM + UltraRAM: 59,6 Mbit
- Nhiều khối quản lý đồng hồ MMCM/PLL dành cho thiết kế đa miền đồng hồ
- Các khối I/O dành cho người dùng chung với số lượng dồi dào, hỗ trợ nhiều tiêu chuẩn điện đơn cực và vi sai khác nhau
3. Các tài nguyên tương tự độc quyền trên RFSoC (Tính năng chính)
Các bộ thu phát RF tích hợp có độ chính xác cao được tích hợp trực tiếp bên trong chip, giúp loại bỏ các chip DAC/ADC rời bên ngoài:
- Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) 8 kênh, 14 bit, tốc độ cao, tốc độ lấy mẫu lên đến 5 GSPS
- Bộ chuyển đổi số sang tương tự (DAC) 8 kênh, 14 bit, tốc độ cập nhật lên đến 10 GSPS
- Bộ chuyển đổi tần số xuống kỹ thuật số (DDC) và bộ chuyển đổi tần số lên kỹ thuật số (DUC) tích hợp sẵn, các mô-đun điều khiển độ lợi tự động
Thích hợp để lấy mẫu và tạo tín hiệu tần số vô tuyến trực tiếp, giúp đơn giản hóa đáng kể việc bố trí mạch phần cứng tần số vô tuyến.
4. Bộ thu phát nối tiếp tốc độ cao
Bộ thu phát nối tiếp tốc độ cao GTY 16 kênh, tốc độ tối đa trên mỗi làn là 32,75 Gbps, hỗ trợ PCIe Gen4, Ethernet 100G và truyền dữ liệu tốc độ cao theo tiêu chuẩn JESD204B/C giữa các bộ chuyển đổi logic và analog.
Thông số kỹ thuật bộ nguồn
Hệ thống cấp nguồn độc lập cho lõi logic và bộ xử lý trên nhiều miền, điện áp lõi tiêu biểu là 0,85V; các mô-đun khác nhau hỗ trợ điều chỉnh động điện áp và tần số để điều chỉnh mức tiêu thụ điện năng theo tải hoạt động.
Mức tiêu thụ điện năng tổng thể thông thường dao động từ 28W đến 65W, do đó cần có cấu trúc tản nhiệt phù hợp.
Yêu cầu về đóng gói và lắp ráp
Loại vỏ: Mảng lưới bóng lật (FCBGA) 1760 chân
Mức độ nhạy cảm với độ ẩm: MSL3; tất cả các công đoạn hàn nóng chảy phải được hoàn thành trong vòng 168 giờ sau khi mở bao bì chân không
Vỏ bọc không chứa chì, tuân thủ đầy đủ các chỉ thị RoHS, được vận chuyển trong khay chống tĩnh điện dành cho sản xuất PCB tự động trong ngành công nghiệp.
Hiệu suất về môi trường và độ tin cậy
Loại chịu nhiệt công nghiệp: hoạt động liên tục ổn định trong điều kiện nhiệt độ dao động rộng và môi trường có nhiễu điện từ mạnh
Hỗ trợ mã hóa luồng dữ liệu AES 256-bit, bảo vệ chống can thiệp, sửa lỗi SEU, hoạt động đồng bộ lõi thời gian thực dự phòng, độ tin cậy cao dành cho các thiết bị thông tin liên lạc trong lĩnh vực quân sự, hàng không vũ trụ và ngoài trời.
Các tình huống ứng dụng điển hình
- Trạm gốc vĩ mô 5G/6G, thiết bị vô tuyến small cell hỗ trợ công nghệ massive MIMO và thiết bị tích hợp băng tần cơ sở
- Đài phát thanh định nghĩa bằng phần mềm (SDR), các nền tảng thu phát tín hiệu di động
- Radar xung, bộ tiền xử lý tần số vô tuyến của radar mảng pha và các hệ thống xử lý tín hiệu phản xạ thời gian thực
- Thiết bị trinh sát, chặn bắt và gây nhiễu tín hiệu trong chiến tranh điện tử
- Thiết bị thu nhận tín hiệu viễn thám và truyền thông không dây trên tàu vũ trụ
- Máy tạo tín hiệu độ chính xác cao, máy phân tích mạng vectơ và các thiết bị kiểm tra truyền thông chuyên nghiệp
