中微億芯YX5F200T-484I（FCBGA-484）簡介——國產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封裝內提供約200K等效LUT4、560個DSP硬核與9.2Mb片上存儲，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28nm高集成FPGA的“小鋼炮”。

關鍵參數(shù)

•邏輯：≈200KLUT4，400K寄存器

•存儲：9.2Mb分布式+塊狀RAM，含ECC

•DSP：560個27×18位硬核，最高600MHz

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

•時鐘：8個全局時鐘+6個區(qū)域時鐘+4個PLL+2個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232個可編程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”，評估板可90%以上直接復用，方便老設備國產化遷移。

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可分組獨立

•工業(yè)級溫度：–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：免費開放PCIe、DDR4、10GEthernet、MIPICSI/DSI、OpenCV-HLS等60+內核

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

•調試：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、實時計算、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方案中得到驗證。

1.工業(yè)視覺與機器人

•多路MIPI/LVDS工業(yè)相機接口→板內ISP+深度學習缺陷檢測

•560個DSP硬核可跑200MHzCNN，單幀延遲<5ms

•232個可編程IO直接拖曳8軸伺服編碼器，實現(xiàn)視覺-運動閉環(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)議轉換

3.運動控制與PLC下一代控制器

•–40°C~+100°C結溫，通過IEC61131-2工業(yè)級認證

•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

•定時器/計數(shù)器/PWM硬核IP，1μs級同步精度

4.汽車電子（非安全級）

•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阻抗計算

5.智能電網與新能源

•分布式逆變器：FPGA實現(xiàn)200kHz三電平NPC的電流環(huán)+諧波補償

•PMU/合并單元：IEC61850-9-2LE采樣值報文硬實時編碼，抖動<1µs

6.測試測量與儀器儀表

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

•便攜式網絡損傷儀：FPGA內置以太網MAC+1588v2，納秒級時延注入

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

在28nm節(jié)點上，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)相機里直驅4×12.5GbpsSLVS-EC數(shù)據(jù)流；再配合pin-compatible設計，國產替代無需改板，是追求“性能/封裝/功耗”三合一的中端FPGA優(yōu)選。