【阿东手把手教你学FPGA】XILINX Kintex UltraScale 与 Kintex 7 对比：KU040 vs K7 325T一决高下

dongguo100

在 FPGA（现场可编程门阵列）领域，XILINX 一直是行业的引领者，其推出的Kintex UltraScale 和 Kintex 7 系列产品，因高性能与高性价比备受工程师青睐。其中，KU040 作为 Kintex UltraScale 系列的典型代表，K7 325T 则是 Kintex 7 系列的热门型号，二者在多个关键特性上存在显著差异，这些差异直接影响着不同项目场景下的选型决策。我们从工艺/逻辑资源/DSP/存储/高速接口等维度来比较下KU040和K7 325T。

工艺制程：

KU040 采用了先进的 20nm 工艺，这一工艺的优势在于能够大幅提升芯片的集成度，同时降低功耗和延迟。相比之下，K7 325T 基于 28nm 成熟工艺打造，但在性能与功耗的综合表现上，KU040 更具优势，KU040典型Fmax可以比K7 325T高100Mhz左右。在对功耗敏感的便携式设备，或是对性能要求极高的高性能计算场景中，KU040 的先进工艺带来的低功耗和高性能特点，使其成为更好的选择。

逻辑资源：

KU040 拥有约 530K 的系统逻辑单元，这为复杂逻辑设计提供了广阔的施展空间。无论是大型 ASIC 原型验证，还是构建高度集成的复杂系统，KU040 都能轻松应对。而 K7 325T 的逻辑单元约为 326K，虽然在处理简单到中等复杂程度的逻辑需求时游刃有余，但面对大规模、高复杂度的逻辑任务，KU040 显然更胜一筹。

数字信号处理（DSP）：

KU040 具备 1920 个 DSP 单元，可实现高达 8.2Tera MACs 的计算能力，这使得它在 8K 视频处理、高强度信号处理等领域表现卓越。K7 325T 仅有 840 个 DSP 单元，在处理普通信号处理任务时能够满足需求，但在对DSP 性能要求苛刻的前沿应用中，KU040 的强大 DSP 性能则显得不可或缺。

存储资源：

KU040 有600个 Block RAM，另外还配备了80个 UltraRAM，这极大地提升了数据处理能力，尤其适合大数据缓存、实时数据处理等场景。K7 325T 有445个 Block RAM，但在存储资源的规模和性能上，与KU040 存在较大差距，KU040总的RAM资源7MB左右，K7 325T总的RAM资源2MB左右。

高速接口：

KU040 高速收发器GT速率支持高达16Gbps，支持5个GT Bank，收发共40 个lane，同时集成 PCIe Gen3 x16 硬核接口，能够满足 100G 网络、高速存储等场景下高速、大容量的数据传输需求。K7325T高速收发器GT速率支持最高10.3125Gbps，支持4个GT Bank，收发共32 个lane，且PCIe只能支持PCIe Gen2 x8，在数据传输速率和接口数量上都不及KU040，更适合低速数据传输的应用场景。

价格因素：

受到市场供需的影响，KU040 与K7 325T的价格都不是固定的，正常情况下，KU040的批量价格在600-800元之间，K7 325T的批量价格在400-600元之间，价格上K7 325T有较大优势；

设计灵活性：

KU040 与 Virtex UltraScale 器件引脚兼容，这为项目后续的升级和扩展提供了便利，同时与 Vivado 套件的协同优化，进一步提高了开发效率。K7325T 在设计灵活性上则相对较弱，更适合对设计需求较为固定的项目。

下面我们以表格来总结下两个芯片的差异。

对比维度	KU040（Kintex UltraScale）	K7 325T（Kintex 7）
工艺制程	20nm 先进工艺，低功耗、高性能	28nm 成熟工艺
逻辑资源	约 530K 系统逻辑单元	约 326K 逻辑单元
DSP数量	1920 个 DSP 单元	840 个 DSP单元
存储资源	600个 Block RAM 与  80个UltraRAM，总RAM资源有7MB左右	445个 Block RAM，总RAM资源有2MB左右
高速接口	5个GT Bank，支持 16Gbps高速收发器，集成PCIe Gen3  x16 硬核接口	4个GT Bank，支持 10Gbps高速收发器，集成PCIe Gen2  x8硬核接口
价格因素	批量价格在600-800元	批量价格在400-600元
设计灵活性	与 Virtex UltraScale 引脚兼容，开发效率高	设计灵活性较弱

综上所述，XILINX KU040 和 K7 325T 各有优劣，在实际选型过程中，大家需要综合考虑项目的性能要求、功耗限制、成本预算等多方面因素，权衡利弊，做出最适合项目需求的决策。

正点原子对KU040 和 K7 325T都有开发对应的FPGA开发板，欢迎大家选购。

KU040：

K7 325T：