XILINX赛灵思(AMD超微)

一、基本信息

型号：XCKU15P-2FFVE1517I

厂商：AMD/Xilinx（赛灵思）

系列：Kintex® UltraScale+™ 系列 FPGA

封装：FBGA-1517（倒装芯片球栅阵列），尺寸 40mm × 40mm

工艺：16nm FinFET 工艺，优化功耗与性能比

温度范围：工业级，-40°C 至 100°C（部分型号支持扩展温度范围）

二、核心特性

1. 逻辑与运算能力

逻辑单元：1,143,450 个（支持复杂数字信号处理与算法实现）

DSP 切片：1,968 个（含 27×18 乘法器、48 位累加器，适用于高性能滤波、对称系数优化）

Block RAM：34.6 Mb（双端口 18 Kb 块，内置 FIFO 逻辑，支持高速数据缓冲）

UltraRAM：36 Mb（高性能片上存储器，支持大容量数据缓存）

2. 接口与I/O

高速串行收发器：76 个（GTY 速率 28 Gb/s，GTH 速率 16 Gb/s），支持芯片间低功耗优化通信

存储器接口：DDR4（最高 2,666 MT/s）、QDR II+、RLDRAM 3

通信协议支持：PCIe Gen4 x16、100G 以太网 MAC、150G Interlaken、CCIX

I/O 标准：LVCMOS、LVDS、GT、HSTL、SSTL 等，支持 568 个用户 I/O

3. 时钟与电源管理

时钟管理模块（CMT）：集成锁相环（PLL）与混合模式时钟管理器（MMCM），支持高精度、低抖动时钟分配

电源：核心电压 0.825V~0.876V，I/O 电压支持 1.2V~3.3V

功耗优化：动态功耗管理结合多种电源模式，相比前代产品降低 60%

4. 安全与可靠性

加密支持：256 位 AES 加密（含 HMAC/SHA-256 认证）

错误检测：内置单粒子翻转（SEU）检测与纠正功能

三、应用领域

高性能计算：数据中心加速、复杂算法处理（如人工智能推理）

通信基础设施：5G 基站、100G/400G 光传输网络、交换机（支持高速协议如 PCIe Gen4、100G 以太网）

视频与图像处理：8K 视频编解码（HEVC/H.265）、医疗影像分析、高清视频传输

工业自动化：机器人控制、运动控制、传感器融合（支持实时数据处理）

汽车电子：ADAS 系统、车载网络（支持高可靠性需求）

四、开发支持

硬件平台：提供核心板+扩展板开发套件（如 ALINX AXKU15），集成 DDR4、PCIe Gen4、QSFP28 等接口

工具链：兼容 Xilinx Vivado 设计套件，支持高级综合（HLS）、IP 核复用与仿真调试

生态系统：提供丰富的 IP 库（如 PCIe、以太网 MAC、DDR 控制器），支持自定义外设扩展

五、技术优势

性价比优化：相比前代产品性能提升 2 倍，逻辑密度与 DSP 比率更高

灵活性：FPGA 可编程逻辑支持硬件级定制，适应算法迭代与协议升级

信号完整性：支持高速差分信号（如 LVDS、GT），适配高频应用场景

六、市场定位

XCKU15P-2FFVE1517I 作为 Kintex UltraScale+ 系列中端型号，平衡了性能与成本，适用于对带宽、逻辑密度和 I/O 扩展有较高要求但无需旗舰级资源的场景，如边缘计算、智能视觉系统等。其集成 ARM Cortex-A53 处理器进一步扩展了嵌入式应用场景。