【PZ-VU13P-KFB】——Virtex UltraScale + 架构下的超高速信号处理标杆,实现高性能系统的部署。

发布于:2025-07-25 ⋅ 阅读:(21) ⋅ 点赞:(0)

       璞致(上海)电子科技有限公司深耕高端 FPGA 领域十余年,推出的 PZ-VU13P-KFB 开发板,以 Xilinx Virtex UltraScale+ XCVU13P 为核心,构建 “超大规模逻辑资源 + 超高速接口集群 + 工业级可靠性” 的高端开发平台。该产品集成 3780K 逻辑单元、12288 个 DSP Slices 及 4 路 100G QSFP28 光接口,专为超高速信号处理、100G 光通信、多通道雷达等尖端场景设计,为工程师提供从算法验证到量产落地的全流程支持,重新定义高端 FPGA 开发板的性能边界。

一、功能卖点 

  1. 强大的FPGA架构:基于领先的Xilinx Virtex UltraScale+架构,PZ-VU13P-KFB提供高达13万个逻辑单元和大量DSP切片,确保高性能信号处理,适合复杂算法实现。
  2. 多种射频接口支持:该平台支持多种射频接口,包括ESD保护的高速ADC/DAC,可实现宽频带信号处理,增强无线通信链路的灵活性。
  3. 高可扩展性:支持多种扩展卡和外设连接,满足用户个性化和多样化的需求,能够轻松适应不同的应用场景。
  4. 低延迟和高带宽:PZ-VU13P-KFB的设计考虑了低延迟和高带宽的需求,确保在高数据传输速率下仍然保持优异的处理能力,是实时应用的理想选择。
  5. 强大的开发工具链支持:配备丰富的开发工具和SDK,支持VHDL/Verilog编程,助力工程师快速开发、验证和部署项目。

1. 超大规模逻辑资源,支撑复杂算法加速

  • FPGA 核心性能:采用 XCVU13P-2FHGB2104I 主控制器,集成3780K 逻辑单元(Logic Cells)、1728000 个查找表(LUTs)、3456000 个触发器(Flip-Flops),以及 12288 个 DSP Slices(支持每秒万亿次乘加运算),94.5Mb BLOCK RAM 提供高速数据缓存,可并行处理多通道超高速信号(如 16 路 1GSPS ADC 数据)。
  • 存储配置:双组 8GB DDR4(总容量 16GB,64bit 位宽),支持双通道独立寻址,满足超大规模数据缓存需求;1Gbit QSPI FLASH 用于程序固化,支持 JTAG/BPI/SPI 多启动方式,适配复杂系统启动逻辑。

2. 超高速接口集群,适配多维度高速传输

  • 光通信能力:4 路 QSFP28 接口(每路支持 100Gbps),集成 GTY 高速收发器(76 对 TX/RX,线速高达 30Gbps),支持 100G Ethernet、OTN 等协议,可构建超高速光传输链路,适配数据中心互联、骨干网通信场景。
  • 高速扩展接口:PCIe 3.0 x8 接口(带宽高达 64Gbps),支持与服务器 / 处理器进行高速数据交互;3 个 FMC 扩展口(2 个 HPC 型含 8 对 GT+168 个 IO,1 个 LPC 型含 1 对 GT+72 个 IO),兼容高速 ADC/DAC 子卡(如 AD9680 12bit 5GSPS ADC),实现多通道超高速数据采集。
  • 通用接口:1 路千兆以太网(用于配置与低速数据传输)、6 路 SMA 接口(可配置为时钟输入 / 触发信号)、4 路 SATA(用于本地大容量存储扩展),兼顾通用场景需求。

3. 工业级可靠性,适应极端环境

  • 环境适应性:工作温度覆盖 **-40°C~+85°C**,通过宽温测试验证;12V/20A 大功率供电(支持峰值电流 30A),具备过流、过压保护,适配雷达、航空航天等严苛供电环境。
  • 硬件设计:PCB 采用 2.2mm 厚 6 层板设计,黑色哑光沉金工艺,阻抗控制精度 ±5%,确保 30Gbps 高速信号完整性;核心板尺寸 100×100mm,开发板 256×140mm,通过 240P 高速连接器实现稳定连接,抗振动性能满足军品级标准。

4. 全栈开发支持,加速高端场景落地

  • 开发工具兼容:支持 Vivado 2023.1+、Vitis HLS,提供完整硬件参考设计(原理图、PCB 布局)及 SDK 开发包,兼容 Verilog/VHDL 硬件描述语言与 C/C++ 高级语言,降低复杂算法移植门槛。
  • 例程资源:涵盖 100G QSFP28 误码率测试、PCIe 3.0 x8 数据传输、多通道 ADC 同步采集(AD9643 14bit 250MSPS)、Aurora 高速串行通信等 20 + 专项例程,支持快速验证超高速链路与并行处理算法。

四、应用场景 

100G 光通信系统开发

依托 4 路 QSFP28 接口与 GTY 收发器,可实现 100G Ethernet/OTN 协议栈开发,FPGA 内部完成数据帧解析、FEC 纠错(如 RS (255,239))与流量调度,PCIe 3.0 x8 接口与服务器交互,适用于骨干网光传输设备、数据中心互联网关。

多通道雷达信号处理

通过 FMC-HPC 接口扩展 4 路 AD9680 子卡(12bit 5GSPS),FPGA 并行实现 16 路数字下变频(DDC)、脉冲压缩与目标检测算法,12288 个 DSP Slices 支持每秒 16 万亿次运算,满足相控阵雷达实时信号处理需求。

 超高速数据采集与记录

集成 4 路 SATA 接口连接 NVMe SSD 阵列(总带宽 4GB/s),配合 FMC 扩展的 8 通道 AD7606 子卡(16bit 200KSPS),实现多通道同步数据采集与高速存储,适用于粒子物理实验、瞬态信号监测等场景。

国防电子与航空航天

工业级宽温设计(-40°C~+85°C)与抗振动特性,适配舰载、机载环境;100G 光接口支持远距离数据回传,可作为雷达前端处理单元、电子对抗系统核心,满足国防装备对可靠性与性能的双重需求。

无线通信系统:PZ-VU13P-KFB适用于LTE、5G等先进无线通信系统的开发,能够处理宽频信号,并进行灵活的调制和解调。

雷达系统:该平台可用于高分辨率雷达信号的处理,广泛应用于国防、航空航天和民用安全领域。

信号探测和测量:PZ-VU13P-KFB是无线电频谱监测、信号探测等应用的理想平台,支持复杂信号算法的快速验证和实现。

学术研究与教育:本开发平台同样适合用于高等院校的科研和教学,为学生和工程师提供实践基础。

关于璞致电子

璞致电子专注于软件无线电、高速信号处理与嵌入式平台的研发设计,致力于为全球科研用户与行业客户提供高可靠、高性价比的通信与信号处理模块解决方案。我们以稳定的产品质量和灵活的定制能力,赢得了多个科研单位和通信企业的信赖。我们诚邀您关注璞致(上海)电子科技有限公司的官方网站及社交媒体,获取更多关于VU13P的详细信息及后续动态。


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