EP3SL50F780I3 Stratix III FPGA

品番解読

フィールド	意味
EP	インテル（アルテラ）FPGAファミリーの接頭辞
3S	Stratix III世代、65nmプロセス
L50	ロジック最適化バリアント、≈47.5 k LE
F780	780ピンファインラインBGA、1.0mmピッチ
I	工業用温度 -40 °C～100 °C
3	商業用最速スピードグレード (-3)

コア仕様

パラメータ	価値	備考
ロジック・エレメント	47 500 LE	≈19,000ALM、4入力LUT
組み込みメモリー	2.08メガビット	M9Kブロック、ECC対応
DSPブロック	92 × 18×18	最大36×36までカスケード可能
PLL	8	フラクショナルN、ダイナミック位相シフト
ユーザーI/O	最大488ドル	24銀行、マルチスタンダード
コア電圧	1.1 V ± 3 %	2.5 V / 3.3 V I/Oバンク
電力削減	≈50 %スタティック	ブロック単位のパワーゲーティング

建築ハイライト

• アルート生地： 各アダプティブ・ロジック・モジュール（ALM）には4入力LUTと2つの加算器が含まれ、6入力ファンクションまたはデュアル4入力ファンクションが可能で、固定LUT-4設計と比較して≈20 %の利用率向上を実現しています。
• DSPコラム： ハーフDSPブロックは、18ビット、36ビット、または54ビット・モードで550MHzで動作し、カスケード・チェインはファブリック配線なしで256タップ以上のFIRフィルタをサポートします。
• クロッキング： グローバル、リージョナル、ペリフェラルの各ネットワークは、最大550MHzのファブリック性能を実現。
• I/Oバンク： 独立系銀行8行 VCCIO DQSグループはDDR3-800をサポートします。

PCBおよび電源設計ガイドライン

1. パッケージ： 29 mm × 29 mm FineLine BGA、1.0 mm ピッチ。488 個のユーザーボールをすべてエスケープするには、ビアインパッド付き 8 層ボードを推奨。
2. デカップリング： 電源ピンあたり0.1 µF X7R＋バルク10 µF；100 MHzで10 mΩのインピーダンスを目標とする。
3. シーケンス： 2.5V補助電圧の前にコア1.1V; ブラウンアウトを避けるために50ミリ秒のソフトスタート。インテルEnpirion 10 Aモジュールは検証済みコンパニオンです。
4. サーマルだ： θ_JA 周囲温度70 °C以上では、≈ 11 °C/W 静止空気; 200 LFM気流または25 mmヒートシンク。

ツールの流れと検証

• Quartus II 9.0+ / Prime Lite： DSPを多用する設計では、200MHzを超える「Power-Driven Compilation」と「Physical Synthesis for Performance」を有効にしてください。
• シグナルタップII ほとんどのステートマシン・デバッグには、250MHzで2kBのサンプル深度で十分だ。
• ModelSim-Altera 6.6b+： プリコンパイルされたStratix IIIライブラリは、セットアップ時間を2分未満に短縮。
• JTAG： BSDLファイルは、IEEE 1532 ISPとリアルタイムのファームウェアアップデートをサポートしています。

代表的なアプリケーション

ドメイン	ユースケース	レバレッジ機能
マシンビジョン	1080p60 エッジ検出	92 DSPブロック + LVDS I/O
SDRベースバンド	2×2 ミモ DUC/DDC	550 MHz MAC + 決定論的PLL
産業用モーション	8軸サーボループ	488 I/O + 工業用温度計
ATEチャンネルカード	パターンジェネレーター	SSTL-15、OCT

クロスベンダースナップショット

ベンダー	装置	ロジック（kLE）	DSP (18×18)	セルデス（Gbps）	ノード (nm)
インテル	EP3SL50F780I3	47.5	92	-	65
インテル	10AX027H2F34I2SG	27	96	17.4	20
ザイリンクス	XC7K70T-2FBG676I	65	240	12.5	28

レガシー65nmのサプライチェーンと実績ある産業グレードの信頼性が、高速トランシーバーの必要性を上回る場合にEP3SL50をお選びください。

落とし穴と緩和策

• タイミング閉鎖： 300MHz以上で "Perform Register Duplication "を有効にする。
• コンフィグフラッシュ： EPCSにはビットストリーム圧縮機能がありません。
• ホットソケット： 挿入時のI/Oを最大3.6Vに制限する。

調達

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