
架构与工艺
架构:基于 Artix-7 架构,该架构是赛灵思针对成本敏感型应用进行优化设计的,在提供高性能的同时,尽可能降低功耗和成本。它拥有丰富的逻辑资源,能够满足多种数字电路设计需求。
工艺:采用 28nm 高性能低功耗 (HPL) 工艺技术制造,使得芯片在实现复杂功能的同时,保持较低的功耗水平。
关键参数
逻辑资源:大约包含 101,400 个逻辑单元(Logic Cells),这些逻辑单元可用于构建各种数字逻辑电路,如计数器、译码器、状态机等 。此外,还配备了 352 个 DSP Slice,能够高效地处理数字信号处理相关任务,像滤波、快速傅里叶变换(FFT)等 ;拥有 4,320Kb 的块随机存取存储器(Block RAM),可以用于存储数据和程序代码等。
速度等级:型号中的 “-2” 代表速度等级,速度等级越高,芯片内部逻辑电路的运行速度越快,能够支持更高的时钟频率,但成本和功耗可能也会相应增加 。
封装形式:采用 FGG484 封装,即 Fine-Pitch Ball Grid Array(细间距球栅阵列)封装,引脚数为 484 个。这种封装形式有利于减小芯片尺寸,提高引脚密度,适合对空间要求较高的应用场景,并且具备良好的电气性能。
特性与优势
高性能:凭借丰富的逻辑资源和强大的 DSP 处理能力,可实现高速的数据处理和复杂的算法运算,满足通信、工业控制等领域对实时性和处理能力的要求。比如在通信系统中,能快速处理信号调制解调等任务。
低功耗:28nm HPL 工艺以及 Artix 架构的低功耗设计理念,使得芯片在运行时功耗较低。在一些对功耗敏感的便携式设备、物联网设备等应用中,该芯片优势明显,可延长设备的电池续航时间。
灵活性:作为 FPGA 芯片,具有高度的可编程性。工程师可以根据具体的应用需求,通过硬件描述语言(如 Verilog、VHDL)对芯片内部的逻辑电路进行编程和配置,实现定制化的功能,大大缩短产品的研发周期。
应用场景
通信领域:可用于无线通信基站的基带处理部分,如实现信号的编码、解码、调制、解调等功能 ;也适用于数据通信中的网络接口卡、交换机等设备,进行数据包的处理和转发。
工业控制:在工业自动化系统中,用于实现运动控制、逻辑控制、数据采集与处理等功能。例如,对工业机器人的运动轨迹进行实时控制,对生产线上的传感器数据进行快速处理和分析等。
视频处理:能够对视频信号进行采集、编码、解码、格式转换等处理。比如在安防监控系统中,对摄像头采集到的视频图像进行实时处理,实现目标检测、识别等功能 。
测试测量:在各种测试测量设备中,用于信号的生成、采集和分析,如函数发生器、数字示波器等设备中,实现高精度的信号处理和控制功能。