Cyclone® IV FPGA 特性

GX 和 E 设备架构都有非常高效的互联和低偏移时钟网络,支持时钟和数据信号的逻辑结构之间互联。

表 1.Cyclone® IV GX FPGA 系列概述

设备 EP4CGX15 EP4CGX22 EP4CGX30 EP4CGX50 EP4CGX75 EP4CGX110 EP4CGX150
逻辑元件 (LE) 14,400 21,280 29,440 49,888 73,920 109,424 149,760
M9K 内存块 60 84 120 278 462 610 720
嵌入式内存 (Kb) 540 756 1,080 2,502 4,158 5,490 6,480
18 x 18 位乘法器 0 40 80 140 198 280 360
PCI Express* (PCIe*) 硬 IP 模块 1 1 1 1 1 1 1

锁相环 (PLL)(包括通用 PLL 和多功能 PLL (GPLL + MPLL))

3 4 4 8 8 8 8
收发器 I/O 2 4 4 8 8 8 8
用户 I/O 最大数量 72 150 290 310 310 475 475
最大差分通道 25 64 109 140 140 216 216

表 2.Cyclone® IV E FPGA 系列概述

设备 EP4CE6 EP4CE10 EP4CE15 EP4CE22 EP4CE30 EP4CE40 EP4CE55 EP4CE75 EP4CE115
逻辑元件 6,272 10,320 15,408 22,320 28,848 39,600 55,856 75,408 114,480
M9K 内存块 30 46 56 66 66 126 260 305 432
嵌入式内存 (Kb) 270 414 504 594 594 1,134 2,340 2,745 3,888
18 x 18 位乘法器 15 23 56 66 66 116 154 200 266
PLL 2 2 4 4 4 4 4 4 4
用户 I/O 最大数量 179 179 343 153 532 532 374 426 528
最大差分通道 66 66 137 52 224 224 160 178 230

注:

  1. 所有 Cyclone® IV E 设备都提供两种 Vcc 版本:

表 3.Cyclone® IV GX 设备封装和最大用户 I/O 数量

  F169 F169 F324 F324 F484 F484 F672 F672 F896 F896

设备/封装

(毫米 x 毫米)

1.0 毫米

14 x 14

1.0 毫米

14 x 14

1.0 毫米

19 x 19

1.0 毫米

19 x 19

1.0 毫米

23 x 23

1.0 毫米

23 x 23

1.0 毫米

27 x 27

1.0 毫米

27 x 27

1.0 毫米

31 x 31

1.0 毫米

31 x 31

 

I/O XCVR I/O XCVR I/O XCVR I/O XCVR I/O XCVR
EP4CGX15 72 2
EP4CGX22 72 2 150 4
EP4CGX30 72 2 150 4 290 4
EP4CGX50 290 4 310 8
EP4CGX75 290 4 310 8
EP4CGX110 270 4 393 8 475 8
EP4CGX150 270 4 393 8 475 8

注:

  1. 所有封装都为引线键合,同时提供遵守铅和 RoHS 标准选项

表 4.Cyclone® IV E 设备封装和最大用户 I/O 数量

  E144 M164 M256 U256 F256 F324 U484 F484 F780
设备/封装

22 x 22 毫米 

0.5 毫米

8 x 8 毫米 

0.5 毫米

9 x 9 毫米 

0.5 毫米

14 x 14 毫米 

0.8 毫米

17 x 17 毫米 

1.0 毫米

19 x 19 毫米 

1.0 毫米

19 x 19 毫米 

0.8 毫米

23 x 23 毫米 

1.0 毫米

29 x 29 毫米 

1.0 毫米

EP4CE6 91 179 179

EP4CE10 91 179

179

EP4CE15 81 89 165 165 165 343
EP4CE22 79 153 153
EP4CE30 193 328 532
EP4CE40 193 328 328 532
EP4CE55 324 324 374
EP4CE75 292 292 426
EP4CE115 280 528

注:

  1. 所有封装都为引线键合,同时提供遵守铅和 RoHS 标准选项

表 5. Cyclone® IV GX FPGA 系列温度速率等级

  F169 F324 F484 F672 F896
设备/封装

1.0 毫米

14 x 14 毫米

1.0 毫米

19 x 19 毫米

1.0 毫米

23 x 23 毫米

1.0 毫米

27 x 27 毫米

1.0 毫米

31 x 31 毫米

EP4CGX15 -6,-7,-8
EP4CGX22 -6,-7,-8 -6,-7,-8
EP4CGX30 -6,-7,-8 -6,-7,-8 -6,-7,-8
EP4CGX50 -6,-7,-8 -6,-7,-8
EP4CGX75 -6,-7,-8 -6,-7,-8
EP4CGX110 -7,-8 -7,-8 -7,-8
EP4CGX150 -7,-8 -7,-8 -7,-8

注:

  1. 取决于设备最终特性,-7 速率等级正在审核中。

表 6.扩展的 Cyclone® IV FPGA 系列商用温度速率等级

  144-引脚 164-引脚 256-引脚 256-引脚 256-引脚 484-引脚 484-引脚 780-引脚

设备/封装

(毫米 x 毫米)

22 x 22 毫米 

0.5 毫米

8 x 8 毫米 

0.5 毫米

9 x 9 毫米 

0.5 毫米

14 x 14 毫米 

0.8 毫米

17 x 17 毫米 

1.0 毫米

19 x 19 毫米 

0.8 毫米

23 x 23 毫米 

1.0 毫米

29 x 29 毫米 

1.0 毫米

EP4CE6 -6,-7,-8,-8L,-9L

-7 

-6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE10 -6,-7,-8,-8L,-9L -7  -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE15 -6,-7,-8,-8L,-9L -7 -7 -7 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE22 -6,-7,-8,-8L,-9L -7 -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE30 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE40 -7 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE55 -7 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE75 -7 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L
EP4CE115 -6,-7,-8,-8L,-9L -6,-7,-8,-8L,-9L

注:

  1. 所有封装都为引线键合,同时提供遵守铅和 RoHS 标准选项。
  2. 取决于设备最终特性,最终速率等级会有所变化。
  3. 仅 -8L 和 -9L 速度等级支持 Vcc = 1.0-V 操作。

表 7.Cyclone® IV GX 设备工业温度支持

设备 封装 速度等级
EP4CGX15 169-引脚 FBGA -7
EP4CGX22

169-引脚 FBGA

324-引脚 FBGA

-7
EP4CGX30

169-引脚 FBGA

324-引脚 FBGA

484-引脚 FBGA

-7
EP4CGX50

484-引脚 FBGA

672-引脚 FBGA

-7
EP4CGX75

484-引脚 FBGA

672-引脚 FBGA

-7
EP4CGX110

484-引脚 FBGA

672-引脚 FBGA

896-引脚 FBGA

-7
EP4CGX150

484-引脚 FBGA

484-引脚 FBGA

896-引脚 FBGA

-7

表 8.Cyclone® IV E 设备工业温度支持

设备 封装 速度等级
EP4CE6

144-引脚 EQFP 

256-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

256-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE10

144-引脚 EQFP 

256-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

256-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE15

144-引脚 EQFP 

164-引脚 MBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

256-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

256-引脚 FBGA 

484-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE15 256-引脚 MBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级) -7
EP4CE22

144-引脚 EQFP 

256-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

256-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE30

484-引脚 FBGA 

780-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE40

484-引脚 FBGA 

484-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

780-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE55

484-引脚 FBGA 

484-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

780-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE75

484-引脚 FBGA 

484-引脚 UBGA(提供符合 RoHS 标准的封装选项,-7 速度等级)

780-引脚 FBGA

-7,-8L
EP4CE115

484-引脚 FBGA 

780-引脚 FBGA

-7,-8L

注:

  1. Vcc = 1.2V 设备支持扩展工业温度(-40°C 至 +125°C)。订购 -7 速度部件编号。

表 9.Cyclone® IV E 设备汽车级支持

设备 封装 速度等级
EP4CE6

144-引脚 EQFP 

256-引脚 FBGA

-A7
EP4CE10

144-引脚 EQFP 

256-引脚 FBGA

-A7
EP4CE15

256-引脚 FBGA 

484-引脚 FBGA

-A7
EP4CE22

144-引脚 EQFP 

256-引脚 FBGA

-A7
EP4CE30

324-引脚 FBGA 

484-引脚 FBGA

-A7
EP4CE40

324-引脚 FBGA 

484-引脚 FBGA

-A7

全面的设计资源

为了帮助您顺利完成设计流程,将创意转化为收入,英特尔提供全面的 Cyclone® IV FPGA 设计环境,包括:

Cyclone® IV GX 收发器、PMA 和 PCS 模块示意图

Cyclone® V GX FPGA:收发器概述

Cyclone® IV FPGA 系列拓展了英特尔® Cyclone® FPGA 系列的领先优势,为市场提供成本最低、功耗最低并采用收发器的 FPGA。

低成本收发器的开发各有不同。Cyclone® IV GX FPGA 经过专门设计,支持在单 quad 中实施多种协议,并允许独立接收和传输频率。这种灵活性可帮助您充分利用所有可用的收发器资源,设计体积更小、成本更低的设备。

收发器特性:

  • 多达八台支持时钟数据恢复 (CDR) 的收发器,支持从 600 Mbps 到 3.125 Gbps 的数据速率。
  • 易于配置、灵活的收发器数据路径,可实施业界标准协议和专用协议。
  • 可编程预加重设置和可调差分输出电压 (VOD) 提高了信号完整性 (SI)。
  • 用户可控的接收器均衡功能,补偿物理介质频率相关损耗。
  • 收发器动态重新配置,不需要对 FPGA 重新编程,在同一通道上支持多种协议和数据速率。
  • 支持协议特性,比如 PCI Express*、DisplayPort、V-by-One 和 SATA 配置中的扩频时钟。
  • 兼容 PCI Express、XAUI 和 Gbps 以太网物理接口的专用电路。
  • PIPE 接口直接连接嵌入式 PCI Express Gen1 (2.5 Gbps) 硬核知识产权 (IP),支持 PCI-SIG* 兼容 x1、x2 或者 x4 端点或者根端口应用。
  • 每台发射器两种锁相环 (PLL) 输入;EP4CGX50 设备和大型设备还有独立时钟分频器支持每条通道拥有不同的时钟速率。
  • 内置字节排序使帧或者数据包总是起始于已知的字节通道。
  • 8B/10B 编码器和解码器执行 8 位至 10 位编码和 10 位至 8 位解码。
  • 发射器和接收器 PLL 电荷泵的片上电源稳压器以及压控振荡器 (VCO) 实现了优异的噪声抑制功能。
  • 片上电源去耦合功能满足了高频时的瞬变电流要求,从而不需要板载去耦合电容。
  • PCI-SIG* 兼容 PCI Express 硬核 IP 模块中的串行环回、并行环回、反向串行环回以及环回主机和从机功能等诊断特性。

下图显示了 Cyclone® IV GX FPGA 收发器、物理介质附件 (PMA) 和物理编码子层 (PCS) 的模块示意图。 根据用户需要,可以旁路 PCS 中的模块。

Cyclone® IV GX 支持的协议

标准

148-引脚 QFN、169-引脚 FBGA 和 324-引脚 FBGA 封装

(数据速率 (Gbps))

484-引脚 FBGA、672-引脚 FBGA 和 896-引脚 FBGA 封装

(数据速率 (Gbps))

基础 最高 2.5 最高 3.125
PCI Express Gen1 2.5 2.5
GbE 1.25 1.25
SDI SD/HD 0.27,1.488
3G-SDI 2.97
Serial RapidIO® 1.25,2.5,3.125
10GbE (XAUI) 3.125
CPRI 0.6144,1.2288,2.45,3.072
OBSAI 0.75,1.536,3.072
串行 ATA (SATA) Gen1,Gen2 1.5,3.0
3G 基础 最高 3.125
DisplayPort 1.62 2.7
V-by-One 3.0