Cyclone V SX 将基于 Arm 的硬核处理器系统与 3.125-Gbps 收发器集成在一起,因此其可订购料号同时包含 SoC 和收发器字段。Altera 图 5 中的示例 5CSXFC6D6F31C6LN 可拆解为 5C | SX | F | C6 | D | 6 | F | 31 | C | 6 | L | N。
这串字符依次表示:Cyclone V、SX SoC 变体、嵌入式硬核 IP、C6 密度、九个收发器通道、收发器速度等级 6、FineLine BGA、896 引脚、商业温度、FPGA 架构速度等级 6、低功耗选项和无铅封装。像 5CSXC6 这样的简写无法体现收发器数量、封装尺寸或合格等级。
逐字段解读 5CSXFC6D6F31C6LN #
| 字段 | 示例 | 官方含义 | 采购检查 |
|---|---|---|---|
| 系列标识 | 5C | Cyclone V | 不要将此解码器用于 Cyclone 10。 |
| 系列变体 | SX | 带 3.125-Gbps 收发器的 SoC | SE 没有收发器数量字段;ST 使用不同的收发器类别。 |
| 嵌入式硬核 IP | F | 最多两个硬核 PCIe 控制器和一个硬核内存控制器 | 在替代审查期间保留此字段。 |
| 成员 | C6 | 110K 逻辑单元 | C2、C4 和 C5 的资源更少。 |
| 收发器数量 | D | 九个通道 | C 标识六个通道。 |
| 收发器速度 | 6 | 3.125 Gbps | 这与 FPGA 架构速度是分开的。 |
| 封装类型 | F | FineLine BGA | U 标识 Ultra FineLine BGA。 |
| 封装代码 | 31 | 896 引脚 | 将 F31 视为一个封装尺寸字段。 |
| 温度 | C | 商业级,0°C 至 85°C 结温 | I 和 A 覆盖更宽的温度范围。 |
| FPGA 架构速度 | 6 | 等级 6、7 和 8 中最快 | 匹配已认证的 Quartus 构建。 |
| 功耗选项 | L | 低功耗器件 | 空白字段表示标准功耗。 |
| 后缀 | N | 无铅封装 | ES 和 SC 具有不同含义。 |
密度、收发器数量和速度是相互独立的 #
Cyclone V SX 的成员代码 C2、C4、C5 和 C6 分别对应约 25K、40K、85K 和 110K 个逻辑单元。但密度本身并不能决定封装能提供多少收发器资源。根据 Altera 当前的产品表,C2 和 C4 器件有六个收发器通道,C5 和 C6 器件最多有九个。
通道数代码紧跟在成员代码之后:C 表示六个通道,D 表示九个。再后面的 6 是收发器速度等级,文档中标注为 3.125 Gbps,不要把它和后面出现的 FPGA 架构速度等级混为一谈。因此,同一个候选料号里可能出现两个 6,含义并不相同。
封装与引脚尺寸边界 #
官方 SX 解码器将 U23 列为 672 引脚 Ultra FineLine BGA 封装,将 F31 列为 896 引脚 FineLine BGA 封装。Altera 当前的产品表显示,C2 和 C4 采用 U23,而 C5 和 C6 在 U23 和 F31 两种配置中都有列出。封装方案还会影响收发器和 FPGA GPIO 的可用数量:U23 提供六个收发器通道,而 C5 和 C6 上的 F31 提供九个。
把 U23 换成 F31 并不是引脚兼容的替换。封装技术、焊球数量、本体尺寸和电路板封装尺寸都会变,可用的收发器通道和 GPIO 资源也可能不同。批准替代料之前,请核对确切的可订购产品页面、封装图纸、引脚文件、收发器 bank 方案和 Quartus Pin Migration View。
温度、架构速度、功耗和后缀 #
文档中的温度字段为:C 表示商业级 0°C 至 85°C,I 表示工业级 −40°C 至 100°C,A 表示汽车级 −40°C 至 125°C 结温。FPGA 架构速度等级为 6、7 和 8,其中 6 最快。这些字段位于完整封装代码之后。
L 字段用于选择低功耗选项。Altera 当前概述指出,25K 和 40K SX 器件的静态功耗可降低 30%,85K 和 110K 器件可降低 20%。L 并不是一个能插入所有可订购代码的通用后缀,其可用性必须在当前订购表中确认。
N 表示无铅封装。ES 表示工程样品,不能替代量产器件。SC 表示部分器件支持内部配置擦洗。除非有确切的官方记录证明并非如此,否则后缀不同就应按器件选项不同来处理。
替代料筛选与引脚兼容限制 #
首轮缺货筛选时,应保留 5CSX、嵌入式硬核 IP 字段、完整封装代码和收发器速度等级,再比较密度、收发器数量、温度、FPGA 架构速度、功耗选项和后缀。
例如,官方当前记录中有 5CSXFC5C6U23C8N 和 5CSXFC5C6U23I7N。两者都保留了 SX 变体、F 硬核 IP 字段、C5 成员、六通道数量、收发器等级 6 和 U23 封装。工业级料号拓宽了低温范围,FPGA 架构等级 7 也比等级 8 更快,因此可以进入工程控制的替代审查。但成本可能更高,而且仍需通过时序、功耗、软件、认证和客户批准。
以下更改若未经过重新设计或正式迁移验证,不能称为直接替换:
- U23 改为 F31:物理封装和可用资源都会变;
- C 改为 D 收发器数量:通道资源和封装支持不同;
- SX 改为 SE 或 ST:器件架构和订购语法都会变;
- 标准功耗改为 L:除非确切的低功耗可订购代码已获批准;
- N 改为 ES 或 SC:器件状态或功能集会变;
- 温度或架构速度等级超出已发布的 Quartus 构建;
- 任何候选料号,只要引脚迁移报告改变了 HPS、PCIe、收发器、时钟、电源或配置分配。
采购检查清单 #
- 从已发布的 BOM 中复制完整 OPN。
- 确认 5C 系列、SX 变体和 F 嵌入式硬 IP 字段。
- 匹配 C2–C6 成员资源和 C 或 D 收发器数量字段。
- 收发器速度等级与 FPGA 架构速度等级要分开看。
- 封装字母和封装编号合为一个封装字段。
- 确认 C、I 或 A 温度以及 FPGA 架构等级 6、7 或 8。
- 从官方可订购记录中确认电源选项为空白或 L。
- 保留 N 材料状态;除非特别授权,否则拒绝 ES。
- 检查封装方案、引脚文件、收发器 bank 和 Quartus Pin Migration View。
- 重新验证 HPS 软件、PCIe、时钟、时序、电源和配置假设。
结论 #
Cyclone V SX 的对比必须使用完整代码。在 5CSXFC6D6F31C6LN 中,D 表示九个收发器通道,第一个 6 是 3.125-Gbps 收发器等级,第二个 6 是最快的 FPGA 架构等级,L 表示低功耗。缺货期间,更宽的温度范围或更快的架构等级或许可行,但封装、收发器数量、硬 IP 字段或后缀只要有一项不同,就不能自动直接替换。
官方参考 #
- Altera Cyclone V 器件概述 — Cyclone V SX 可用选项
- Altera Cyclone V SX 产品与订购表
- Altera Cyclone V FPGA 与 SoC 产品表
- Altera 5CSXFC5C6U23C8N 产品记录
- Altera 5CSXFC5C6U23I7N 产品记录
- Altera Cyclone V I/O 垂直迁移指南
- Altera Cyclone V 器件数据手册
