XCKU15P-2FFVA1156E UltraScale+™系列中的旗舰级 FPGA基于 16nm FinFET 工艺制造,提供卓越的性能功耗比,适用于高带宽,高计算密度的应用场景。

XCKU15P-2FFVA1156E UltraScale+™系列中的旗舰级 FPGA基于 16nm FinFET 工艺制造,提供卓越的性能功耗比,适用于高带宽,高计算密度的应用场景。

XCKU15P-2FFVA1156E 是 AMD Xilinx Kintex® UltraScale+™系列中的旗舰级 FPGA,基于 16nm FinFET 工艺制造,提供卓越的性能功耗比,适用于高带宽、高计算密度的应用场景。

一、型号解析

型号部分含义
XCKUKintex UltraScale+ FPGA 系列标识
15P器件等级,15P 为该系列高端型号
-2速度等级,-2 为中高速等级
FFVA封装类型,FCBGA(精细间距球栅阵列)
1156引脚数,1156 引脚
E温度等级,商业级(0°C 至 85°C)

二、核心规格参数

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参数数值
系统逻辑单元1,143,450 个(约 114.3K)
CLB 数量65,340 个 CLB(可配置逻辑块)
总 RAM 容量82,329,600 bits(约 82.3 Mb),含 Block RAM 和 UltraRAM
Block RAM34.6 Mb(8,784 × 36 Kb 块)
分布式 RAM9.8 Mbit
DSP 切片1,968 个 DSP48E2 切片,最高可达 6.3 TeraMAC/s 算力
I/O 数量516 个可配置 I/O 引脚
收发器FFVA1156 封装提供 24 个 GTY(最高 32.75 Gbps)和 32 个 GTH(最高 16.3 Gbps)通道
工作电压0.825V ~ 0.876V(核心电压)
最高工作频率725MHz
封装1156-BBGA/FCBGA,精细间距球栅阵列
湿度敏感度等级MSL 4

三、关键特性

1.先进架构:基于 16nm FinFET UltraScale + 架构,与 Kintex 7 FPGA 相比功耗降低 60%

2.高速收发器:支持 32.75 Gbps GTY 和 16.3 Gbps GTH 通道,适用于 400G 以太网、PCIe Gen4 等高速接口

3.大容量存储:集成 UltraRAM 用于大容量数据缓存,最高可达 36 Mb 深度缓冲

4.高性能计算:1,968 个 DSP48E2 切片,支持复杂数字信号处理和矩阵运算

5.灵活 I/O:516 个电压可配置 I/O,支持多种接口标准

6.安全特性:内置高级加密引擎,支持安全启动和 IP 保护

四、典型应用场景

数据中心加速:数据库加速、内联压缩 / 加密、检查点重启、突发缓冲区缓存

网络通信:100G/400G 光通信、路由器 / 交换机、SDN/NFV、5G 无线基础设施

信号处理:雷达 / 声呐处理、软件定义无线电(SDR)、医疗成像、视频处理

工业自动化:高端运动控制、机器视觉、工业物联网(IIoT)边缘计算

航空航天:卫星通信、导航系统、航空电子设备(商业级版本受限)

ASIC 原型验证:快速原型开发、硬件加速仿真

五、相关型号对比

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型号温度等级主要差异
XCKU15P-2FFVA1156I工业级(-40°C 至 100°C)工作温度范围更广
XCKU15P-L2FFVA1156E商业级低功耗版功耗优化,性能略有降低
XCKU15P-3FFVA1156E商业级 - 3 速度等级速度更快,性能更高

六、采购与设计资源

数据手册:UltraScale Architecture and Product Overview (DS890)

设计工具:Vivado Design Suite(支持 2020.2 及更高版本)

开发板:ALINX AXKU15、BittWare 250S + 等专用开发平台

这款 FPGA 在性能与成本之间取得了良好平衡,是高端嵌入式系统和加速应用的理想选择。

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