AMD Kintex UltraScale+ 系列 FPGA 开发板速选

在中高端 FPGA 应用中,AMD Kintex UltraScale+ 系列通常用于对吞吐能力、接口规模和功耗控制都有高要求的系统。其中,XCKU15P 是一个被广泛采用的型号,它在资源规模、高速 IO 能力与整体功耗之间保持了较好的工程平衡。

XCKU15P 配备了:

  • 丰富的高速串行收发器(GTY/GTH)

  • 成熟稳定的 PCIe Gen3 支持能力

  • 足够多的 LUT / BRAM / URAM 资源

因此常被用于:

  • 高速通信与协议处理

  • PCIe / 网络加速

  • 测试测量与仿真系统

  • 数据中心外围加速模块

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ALINX 推出的 AXKU15 与 AXKU15-D,均基于 XCKU15P,面向中高端应用市场。从参数看,FPGA 型号一致、DDR4 总容量一致,但在实际工程中,它们的适用场景与系统边界存在明显差异。

在 AXKU15 与 AXKU15-D 上,DDR4 的“总容量”同为 10GB,但设计思路完全不同:

  • AXKU15:5×2GB,单组 DDR4 数据总线

  • AXKU15-D:10×1GB,双组 DDR4,数据总线物理独立

AXKU15 的 DDR4 架构,在原型阶段具有良好的通用性。所有数据访问共享一组 DDR,系统结构相对集中,便于快速集成多种外设。在图像采集、控制系统或科研验证场景中,数据流通常呈现“多来源、低至中等并发”的特点,单通道 DDR4 可以提供足够的峰值带宽,同时简化系统设计。

但如果系统需要 PCle DMA、大规模缓存或高速网络数据流时,不同功能模块在访问同一 DDR 时会引入仲裁,带宽分配依赖调度策略,延迟存在抖动。在负载不确定或突发流量场景下,这种抖动可能成为系统调优的主要成本。

AXKU15-D 的 DDR4 架构正是围绕这一问题展开。分别采用 2 组 5GB DDR4,构成 2 组物理独立的数据通道,允许在系统架构阶段对数据流进行明确划分。例如,一条通道专用于 PCIe DMA 的大块数据读写,另一条通道用于网络协议处理或中间结果缓存,从而减少不同业务之间的内存竞争,使带宽和延迟更容易预测。

AXKU15 提供更丰富的 FMC 与 MIPI 等扩展能力,更适合作为多接口原型平台,用于验证算法、外设适配或系统功能;AXKU15-D 更适合作为高吞吐系统的前期验证平台,用于评估 PCIe、网络或数据加速方案在真实负载下的表现。

15 vs 15-D核心板对比.png

(15 vs 15-D核心板对比)

文章来源:ALINX