中微億芯YX5F200T-484I（FCBGA-484）簡介——國產(chǎn)28nm高集成FPGA的“小鋼炮”

YX5F200T-484I是中微億芯“YX5”系列的中等規(guī)模器件，采用28nmHPC+工藝，在19mm×19mm、0.8mmpitch的FCBGA-484封裝內(nèi)提供約200K等效LUT4、560個(gè)DSP硬核與9.2Mb片上存儲(chǔ)，面向工業(yè)視覺、車載控制、邊緣AI及寬帶通信等場景，可直接原位替換國外同封裝中端FPGA。

今天，南山電子就介紹一下中微億芯YX5F200T-484I（FCBGA-484）——國產(chǎn)28nm高集成FPGA的“小鋼炮”。

關(guān)鍵參數(shù)

•邏輯：≈200KLUT4，400K寄存器

•存儲(chǔ)：9.2Mb分布式+塊狀RAM，含ECC

•DSP：560個(gè)27×18位硬核，最高600MHz

•高速收發(fā)：4通道12.5GbpsSerDes，支持PCIeGen3/10G-KR/JESD204B

•時(shí)鐘：8個(gè)全局時(shí)鐘+6個(gè)區(qū)域時(shí)鐘+4個(gè)PLL+2個(gè)MMCM

•接口：

–PCIeGen3×4硬核（兼容Gen2/Gen1）

–2×32-bitDDR4-1866/DDR3-1333硬核控制器

–2×GigabitEthernetMAC硬核

–多達(dá)232個(gè)可編程IO（HR/HPBank混合），支持LVDS1.6Gbps

•安全：AES-256比特流加密、SHA-256身份認(rèn)證、PUF物理不可克隆指紋

封裝與管腳兼容

FCBGA-484尺寸19×19mm，0.8mmpitch，與XilinxArtix-7XC7A100T/200T以及IntelCycloneVGT484管腳“大比例重合”，評(píng)估板可90%以上直接復(fù)用，方便老設(shè)備國產(chǎn)化遷移。

電氣與可靠性

•核心電壓：1.0V（±3%）

•Bank電壓：1.2V/1.35V/1.5V/1.8V/2.5V/3.3V可分組獨(dú)立

•工業(yè)級(jí)溫度：–40°C～+100°C(Tj)

•ESD：HBM2kV，CDM500V

•功耗：典型靜態(tài)120mA；邏輯+SerDes全速<6W（典型場景）

開發(fā)支持

•軟件：PrimSynYX-IDE2025.1（支持Verilog-2005、SystemVerilog、VHDL-2008，兼容VivadoTCL腳本）

•IP庫：免費(fèi)開放PCIe、DDR4、10GEthernet、MIPICSI/DSI、OpenCV-HLS等60+內(nèi)核

•開發(fā)板：YX5F200-EVB（484-FBGA核心板+FMC擴(kuò)展+2×SFP+），淘寶/立創(chuàng)可購

•調(diào)試：板載JTAGHS2兼容，支持Chipscope-like在線邏輯分析儀

中微億芯YX5F200T-484I面向“工業(yè)寬溫、實(shí)時(shí)計(jì)算、接口靈活”三大核心訴求，可把常見的工業(yè)場景大致分成以下六類，并已在多家客戶的量產(chǎn)方案中得到驗(yàn)證。

1.工業(yè)視覺與機(jī)器人

•多路MIPI/LVDS工業(yè)相機(jī)接口→板內(nèi)ISP+深度學(xué)習(xí)缺陷檢測(cè)

•560個(gè)DSP硬核可跑200MHzCNN，單幀延遲<5ms

•232個(gè)可編程IO直接拖曳8軸伺服編碼器，實(shí)現(xiàn)視覺-運(yùn)動(dòng)閉環(huán)

2.工業(yè)通信與5G小基站

•4×12.5GbpsSerDes支持CPRI/eCPRI、JESD204B，適合64T64R以下的分布式Massive-MIMO單元

•片上PCIeGen3×4，可插standardCOMExpressType6模塊做協(xié)議轉(zhuǎn)換

3.運(yùn)動(dòng)控制與PLC下一代控制器

•–40°C~+100°C結(jié)溫，通過IEC61131-2工業(yè)級(jí)認(rèn)證

•9.2Mb片上RAM可緩存8kHz采樣率的32軸位置環(huán)數(shù)據(jù)，省掉外部SRAM

•定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/PWM硬核IP，1μs級(jí)同步精度

4.汽車電子（非安全級(jí)）

•座艙域多屏顯示：三路eDP/LVDS輸出+一路HDMI2.0，跑60fpsHMI渲染

•車載環(huán)視拼接：4×1.3GbpsFPD-LinkIII輸入，F(xiàn)PGA做鳥瞰校正，延遲<30ms

•電池管理BMS：SPI-DAQ采集108串電芯電壓，用DSP做EIS阻抗計(jì)算

5.智能電網(wǎng)與新能源

•分布式逆變器：FPGA實(shí)現(xiàn)200kHz三電平NPC的電流環(huán)+諧波補(bǔ)償

•PMU/合并單元：IEC61850-9-2LE采樣值報(bào)文硬實(shí)時(shí)編碼，抖動(dòng)<1µs

6.測(cè)試測(cè)量與儀器儀表

•邏輯分析儀/示波器：利用12.5GbpsSerDes做8Gsps等效采樣前端

•便攜式網(wǎng)絡(luò)損傷儀：FPGA內(nèi)置以太網(wǎng)MAC+1588v2，納秒級(jí)時(shí)延注入

通過以上組合，YX5F200T-484I可在單顆芯片內(nèi)完成“接口-預(yù)處理-控制-通信”全鏈路，是工業(yè)現(xiàn)場“小尺寸、高實(shí)時(shí)、全?？芍貥?gòu)”場景的理想選擇。

在28nm節(jié)點(diǎn)上，YX5F200T-484I用484-ballFCBGA做到了“邏輯+DSP+SerDes”平衡，既能在AI邊緣端跑200MHzCNN，也能在工業(yè)相機(jī)里直驅(qū)4×12.5GbpsSLVS-EC數(shù)據(jù)流；再配合pin-compatible設(shè)計(jì)，國產(chǎn)替代無需改板，是追求“性能/封裝/功耗”三合一的中端FPGA優(yōu)選。