Xilinx XCV300BG432AFP-4C

Отличный выбор! XCV300BG432AFP-4C — это классический и надежный FPGA от Xilinx из знаменитого семейства Virtex®, которое заложило основу для современных высокопроизводительных программируемых логических матриц.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

XCV300 — это представитель первого поколения семейства Virtex (производство начато в конце 1990-х). Эта серия совершила прорыв, предложив высокую производительность, предсказуемую задержку соединений (Interconnect) и встроенные блоки RAM. Чип изготовлен по 0.22 мкм (220 нм) технологии, 5-ти слойной металлизации, с напряжением ядра 2.5В и напряжением ввода-вывода 3.3В.

Расшифровка маркировки XCV300BG432AFP-4C:

• XCV300 – Семейство Virtex, логическая емкость ~300k системных вентилей.
• B – Версия ядра (Core Voltage = 2.5V).
• G432 – Тип корпуса: 432-контактный Ball Grid Array (BGA) с шагом 1.00 мм.
• A – Диапазон рабочих температур: Коммерческий (0°C до +85°C, junction).
• FP – Безсвинцовый (Pb-free) корпус.
• -4 – Скоростная категория. -4 является самой медленной в линейке Virtex (примерно до 150 MHz для типовых задач).
• C – Уровень качества (Commercial).

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Логическая емкость | ~300,000 системных вентилей (System Gates). Эквивалентно ~10,000 – 14,000 логических ячеек (CLB). | | Конфигурационная память (бит) | 800,832 | | Логические блоки (CLB) | 1,536 (каждый содержит 2 среза по 2 LUT4 + 2 триггера). Всего 6,144 логических ячеек (LC). | | Встроенная память (Block RAM) | 32 блока RAM по 4Kbit каждый. Всего 131 Kbit синхронной двухпортовой RAM. | | Программируемые линии задержки (DLL) | 4 блока (Delay-Locked Loop). Позволяют компенсировать задержки тактовых сигналов, устранять сквоз (skew) и умножать/делить частоту (x1.5, x2, x2.5, x3, x4, /1.5, /2, /2.5, /3, /4). | | Ввод-Вывод (I/O) | До 180 пользовательских I/O банков (в корпусе 432). Поддерживают различные стандарты: LVTTL, LVCMOS (3.3V, 2.5V), PCI (33MHz), GTL, AGP, HSTL, SSTL и др. | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5V | | Напряжение ввода-вывода (Vcco) | 3.3V (настраивается по банкам, поддерживает и 2.5V для некоторых стандартов). | | Скоростная марка | -4 (Наименьшая производительность в семействе). | | Рабочая температура | Коммерческий диапазон: 0°C до +85°C (junction). | | Корпус | 432-контактный BGA (BG432), шаг 1.00 мм, безсвинцовый (FP). | | Техпроцесс | 0.22 мкм (220 нм), 5 слоев металла. |

Парт-номера (Alternate Part Numbers) и Совместимые модели

Важно понимать, что Xilinx предоставляет различные суффиксы в зависимости от требований к качеству, температуре и материалу корпуса.

1. Прямые аналоги (Alternate Part Numbers)

Эти части полностью идентичны по логике, корпусу и базовым характеристикам, но могут отличаться диапазоном температур или содержанием свинца:

• XCV300BG432-4C – Более старая маркировка, вероятно, со свинцовым корпусом (без "FP").
• XCV300BG432AFG-4C – Аналогична, но с корпусом FG (скорее всего, также безсвинцовый, возможна небольшая разница в материале).
• Для других температурных диапазонов (редко для этой модели):
  • XCV300BG432-4I – Промышленный диапазон (-40°C до +100°C).
  • XCV300BG432-4M – Военный диапазон (-55°C до +125°C) — крайне редок и дорог.

2. Функционально совместимые модели (по корпусу и выводам)

Можно заменить на другие чипы из семейства Virtex (первое поколение) в том же корпусе BG432, при условии, что проект по логике и использованию I/O помещается в выбранный чип. Это позволяет масштабировать дизайн. Внимание: Необходимо проверить распиновку (pinout)!

• Меньшая емкость: XCV100BG432-4C, XCV150BG432-4C, XCV200BG432-4C
• Большая емкость: XCV400BG432-4C, XCV600BG432-4C, XCV800BG432-4C, XCV1000BG432-4C

3. Совместимые модели для новой разработки (Рекомендация)

Чипы первого Virtex сняты с производства много лет назад. Для новых проектов категорически не рекомендуются. Вместо них следует рассматривать современные семейства Xilinx (AMD):

• Spartan-6 (45 нм) – Прямой идейный наследник, низкая стоимость, хорошее соотношение цена/производительность. Аналог по емкости: XC6SLX75 или XC6SLX100 (но в TQG144/FPG484). Требует перепроектирования!
• Artix-7 (28 нм) – Современная замена для cost-sensitive приложений, высокая производительность, низкое энергопотребление. Аналог: XC7A50T.
• Средства разработки: Для оригинального XCV300 использовалась ISE Foundation (версии ~10.1 и старше). Современные семейства требуют Vivado Design Suite.

Области применения (исторические и актуальные)

• Прототипирование ASIC.
• Цифровая обработка сигналов (DSP).
• Коммуникации (сетевые маршрутизаторы, коммутаторы).
• Промышленная автоматика.
• Медицинское оборудование.
• Научное и исследовательское оборудование.

Важное примечание

Данное устройство является устаревшим (Obsolete). Его приобретение возможно только на вторичном рынке (снятые с производства, б/у). При выборе для поддержки старого оборудования убедитесь в надежности поставщика. Для новых разработок обязательно выбирайте актуальные серии FPGA.