Microsemi (Actel) A1020B-1PL68C — описание и характеристики

Описание

A1020B-1PL68C — это программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA) из семейства Actel ACT 1 производства компании Actel (позже приобретена Microsemi, ныне часть Microchip Technology). Микросхема построена на технологии антипредохранителей (antifuse), которая обеспечивает однократное программирование (OTP — One-Time Programmable).

Ключевая особенность семейства ACT 1 — чрезвычайно высокая стойкость к радиации и воздействию внешней среды, благодаря чему эти FPGA широко применялись в военной, аэрокосмической и ответственной промышленной электронике. Программирование антипредохранителей создаёт необратимые низкоомные связи, что даёт высокую защиту от копирования конфигурации.

Также семейство интересно тем, что логические модули построены на парах комплементарных транзисторов с каналами n- и p-типа (CMOS-логика на «канальных» матрицах), что обеспечивает низкое энергопотребление в статике.

Технические характеристики A1020B

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | Actel ACT 1 | | Тип | Antifuse FPGA (OTP) | | Эквивалентные вентили | ~2 000 | | Логические модули (Logic Modules) | 547 (C-modules) | | Триггеры/регистры | 273 | | Ячеек ввода-вывода (I/O) | до 69 | | Корпус | PL68 — PLCC 68 pin | | Рабочая температура | Коммерческая (0…+70 °C, индекс C) | | Напряжение питания | 5 V ± 5 % | | Макс. частота (внутр.) | ~ 45–50 МГц (типов.) | | Скорость (индекс 1) | Стандартная скорость (-1) | | Задержка tPD (типов.) | ~ 4,5 нс (pin-to-pin, зависит от маршрута) | | Потребление | ~ 0,5–1 мА/МГц (динамич.), мкА в статике | | Технология | CMOS, 1.0 мкм (в поздних версиях) | | Конфигурационная память | Отсутствует (antifuse — энергонезависимая) |

⚠️ Внимание: параметры могут незначительно отличаться в зависимости от года выпуска и конкретного datasheet Actel. Рекомендуется сверять с официальным документом «ACT 1 Series FPGA Data Sheet».

Расшифровка маркировки

A1020B - 1 PL 68 C

• A1020B — модель (2 000 эквивалентных вентилей, «B» — версия с улучшенной архитектурой)
• -1 — класс быстродействия (стандартный)
• PL — тип корпуса: PLCC
• 68 — количество выводов
• C — коммерческий температурный диапазон (0…+70 °C)

Аналогичные варианты температуры: I (industrial, −40…+85 °C), M (military, −55…+125 °C).

Парт-номера серии A1020 и родственные (part numbers)

Одинаковая/близкая архитектура, часто взаимозаменяемы по функциональности в зависимости от корпуса и температурного класса:

| Part Number | Корпус | Темп. диапазон | Примечание | |---|---|---|---| | A1020B-1PL68C | PLCC-68 | Commercial | базовый | | A1020B-1PL68I | PLCC-68 | Industrial | −40…+85 °C | | A1020B-1PL68M | PLCC-68 | Military | −55…+125 °C | | A1020B-2PL68C | PLCC-68 | Commercial | более быстрый (−2) | | A1020B-1PL84C | PLCC-84 | Commercial | больше I/O | | A1020B-1PQ100C | PQFP-100 | Commercial | иной корпус | | A1020B-1CQ84C | CQFP-84 | Commercial | керамика | | A1020B-1CQ84M | CQFP-84 | Military | керамика, MIL | | A1020B-1TQ176C | TQFP / другие | Commercial | вариации |

Родственные модели семейства ACT 1 (архитектурно совместимые, отличаются только ёмкостью):

| Модель | Вентили | Logic Modules | Регистры | |---|---|---|---| | A1010B | ~1 200 | 295 | 147 | | A1020B | ~2 000 | 547 | 273 | | A1225 (ACT 2) | ~2 500 | 684 | 410 | | A1240 | ~4 000 | 1 020 | 612 | | A1280 | ~8 000 | 1 682 | 1 010 |

Совместимые модели / аналоги

Полные архитектурные аналоги (тот же кристалл, разные корпуса/температуры):

• A1020B-1PL68I, A1020B-1PL68M
• A1020B-2PL68C, A1020B-3PL68C
• A1020B-1CQ84x, A1020B-1PQ100x, A1020B-1PL84x

Функциональные «доноры»/заменяемость крайне ограничена — antifuse FPGA не имеют прямых pin-to-pin аналогов от других производителей, поскольку старые ревизии требуются в основном для ремонта устаревших изделий (obsolescence).

Среды разработки (исторические):

• Actel Designer (Sun/HP/PC), позднее Libero IDE (Microsemi)
• Synopsys, Exemplar, Viewlogic, Mentor, Cadence (поддержка через ACT 1 libraries)
• Программатор: Actel Activator / Silicon Sculptor

Применения

• Военная и аэрокосмическая электроника (исторически)
• Системы управления, работавшие десятилетиями
• Защищённые от радиации узлы
• Промышленные контроллеры старых поколений
• Ремонт и поддержка legacy-оборудования

Важные замечания при подборе замены

1. OTP-prone — микросхема программируется один раз, повторное программирование невозможно биться. Все партии на вторичном рынке могут быть уже запрограммированы («OTP only»).
2. Статус продукта (по данным Microchip) — Obsolete / NRND (не рекомендован для новых разработок).
3. Прямая замена A1020B на более быстрые (А1010B, A1225 и пр.) не pin-to-pin и требует перекомпиляции проекта под соответствующую библиотеку ACT.
4. Для актуальных проектов смотрите семейства Microchip PolarFire, IGLOO2, SmartFusion2 или radiation-hardened серии RTG4, PolarFire RT как современную замену по функциональному статусу.

Если нужно — могу составить сравнительную таблицу ACT 1 vs ACT 2 или помочь найти современный рекомендуемый аналог под конкретную задачу (диапазон логики, корпус, температура).