Artix® UltraScale+™ FPGA 系列

成本和功耗优化的 FPGA,提供出色的性能功耗比

产品优势

产品优势

Artix® UltraScale+™ 器件是成本优化的 FPGA,基于经生产检验的高级 16 纳米架构,可实现卓越的性能功耗比。封装创新增强型器件,能实现超小型封装和极高的计算密度。

Artix UltraScale+ FPGA 为高级协议提供速率高达 16Gb/s 的收发器,支持同类最佳 DSP 性能,可将 I/O 带宽与计算相匹配,为成本敏感型低功耗应用最大限度提升系统性能,充分满足机器视觉、安全网络、4K 广播以及多种不同工业物联网及边缘市场的需求。


主要特性与优势

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用于整个应用加速的异构处理


超小型封装

Artix UltraScale+ FPGA 是业界唯一采用集成扇出 (InFO) 小型封装(10.5x8.5mm)的 FPGA。与芯片级封装相比,采用 InFO 封装的 Artix UltraScale+ FPGA 尺寸缩小了 70%,厚度缩小了 73%,可实现业界领先的计算密度,包括单位面积串行 I/O 带宽和 DSP 计算功能等。此外,InFO 封装还能改善散热、配电、飞行时间和信号完整性。

用于整个应用加速的异构处理


串行 I/O 性能

Artix UltraScale+ FPGA 可为网络、视频和视觉的高级协议及新兴协议提供速率高达 16Gb/s 的收发器。支持的标准包括 PCIe® Gen4、10GE Vision、CoaXPress 2.1 和 12G-SDI 等。经生产检验的收发器架构包括 7 系列 FPGA 上的功耗优化以及支持最佳信号完整性的均衡技术。

用于整个应用加速的异构处理


DSP 计算

Artix UltraScale+ DSP 切片在成本优化型器件中提供高级的 FPGA DSP 架构,针对定点及浮点计算进行了优化,可为图形及视频处理、实时控制、无线处理和 AI 推断提供各种形式的计算。与 Artix-7 FPGA 相比,该系列提供 2.3 倍的 DSP 计算,与竞争 FPGA 产品相比,至少 2 倍的 DSP 计算。

用于整个应用加速的异构处理


安全与安防功能

多级安全功能助力 Artix UltraScale+ FPGA 维护网络安全和 IP 保护。该架构提供 RSA-4096 验证、NIST 认证的 AES-CGM 解密、DPA 反制机制、防篡改配置和安全监控 IP,可在整个产品生命周期安全发生变化时进行调节。

用于整个应用加速的异构处理


MIPI 和 LVDS 性能

作为一款提供高达 2.5Gb/s MIPI 性能的成本优化型 FPGA,Artix UltraScale+ 系列支持高级的摄像头传感器捕获与显示。完整的 MIPI IP 和参考设计解决方案也可在在此处获得。该系列的 LVDS 性能还支持包括 SLVS-EC(面向 CMOS 图形传感器)在内的其它各种协议。

用于整个应用加速的异构处理


可扩展性

经生产检验的 UltraScale 架构采用 TSMC 的 16 纳米低功耗 FinFET 工艺,支持 Kintex® UltraScale+Virtex® UltraScale+ 系列的扩展。开发者可利用相同的 IP、工具流程和生态系统保护设计投资,从而可在有多种产品的产品系列中实现可重复使用的平台。

应用

Artix UltraScale+ FPGA 匹配 I/O 带宽和计算密度
可充分满足新一代成本敏感型、超小型应用的需求

人眼与机器视觉代码

机器视觉

Artix® UltraScale+™ FPGA 通过 InFO 小型封装实现业界最高的 DSP 计算密度,可为工厂自动化提供高速图形处理和视频预处理。 12Gb/s 和 16Gb/s 的线路速率可确保支持最新连接标准,包括摄像头和帧捕捉器的 10GigE 视觉和 CoaXPress 2.1,以及支持高速 x86 CPU 通信的 PCIe® Gen3 和 Gen4* 等。高性能 SLVS-EC v2.0、MIPI 和 sub-LVDS 支持超过 1.5 亿像素分辨率的最新传感器技术。FPGA 架构中的 MicroBlaze™ 处理器可为高稳健嵌入式视觉摄像头实现系统管理。


4K UHD 视频转换器(SDI 至 HDMI)

采用 InFO 封装(11.5 x 9.5 毫米)的 Artix UltraScale+ FPGA 可为迷你转换器、摄像头和 KVM 等空间有限的应用高效实现广播质量级 4K60 UHD 视频流水线。海量并行 DSP 可确保在单个器件中为多个 AV 通道实现可扩展的实时视频处理,而高性能连接则可在 SDI、HDMI、DisplayPort 和 1Gb/10Gb 以太网之间实现桥接,满足 4K AV-over-IP 流媒体需求。

墙面安装 4k 超高清视频屏幕

带电的以太网电缆进入以太网端口

安全联网

Artix UltraScale+ FPGA 是成本优化型 Nx10G 或 25G 系统的最佳选择,支持 12Gb/s 和 16Gb/s 的收发器以及最佳收发器计数。中高端 UltraScale+ 系列中的通用架构有助于开发人员面向 100G 和 400G 系统进行扩展。此外,FPGA 系列也是针对 Nx100G 系统进行安全桥接的理想选择。其可编程 I/O 和 PCIe® Gen3/Gen4 在网络处理单元间提供灵活的连接和系统控制功能,而其包括比特流加密和 DPA 反制机制在内的多层次安全特性则可针对网络入侵和网络攻击提供 IP 保护以及高级防护。

产品表

产品表

  AU7P AU10P AU15P AU20P AU25P
系统逻辑单元 (K) 82 96 170 238 308
DSP slice 216 400 576 900 1200
RAM (Mb) 总数* 4.9 4.5 7.6 10.2 15.2
收发器
(16.375Gb/s 或 12.5Gb/s)
4 12 12 12 12
I/O 248 228 228 228 304
下载产品选择指南

* RAM 总数 = 最大分布式 RAM + 总 Block RAM

技术文档

技术文档

Default Default 标题 文件类型 日期
开始设计

启动开发

早期访问计划

Artix® UltraScale+™ FPGA 现已投入量产,在公共工具中推出。欢迎利用以下资源进一步了解 UltraScale™ 架构的设计工具和设计方法。如果您有项目,并且对器件定价和供货情况感兴趣,请联系您的销售代表或提交 联系销售表

  


视频教程

视频教程可指导用户完成编译、修改、构建和调试 Xilinx FGPA 的步骤。


培训课程

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