Xilinx XCV100-5BG256I — Описание и характеристики

Общее описание

XCV100-5BG256I — это FPGA (Field Programmable Gate Array) из семейства Virtex первого поколения компании Xilinx (ныне AMD). Микросхема предназначена для высокопроизводительных логических приложений, выпущена по 0.22 мкм CMOS-технологии с пятью слоями металлизации.

Расшифровка обозначения:

• XCV — Xilinx Virtex
• 100 — ёмкость ~100 000 системных вентилей
• -5 — скоростной грейд (speed grade)
• BG256 — тип корпуса BGA, 256 выводов
• I — индустриальный температурный диапазон

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Virtex (первое поколение) | | Системных вентилей | ~100 000 | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 1 200 | | Логических ячеек | 2 700 | | Slice'ов | 4 800 | | Блоков RAM (Block SelectRAM) | 32 (4 096 бит каждый) | | Объём встроенной памяти | 32 Кбит (4 Кбайт) | | Триггеров (Flip-Flop) | 6 400 | | Максимум пользовательских I/O | 180 | | Скоростной грейд | -5 | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5 В | | Напряжение I/O (Vcco) | 3.3 В (совместимо с 2.5 В и 3.3 В) | | Тип корпуса | BGA-256 (FG/BG) | | Рабочая температура | −40 °C … +100 °C (industrial) |

Доступные speed grades

• -6 — самый быстрый
• -5 — промежуточный (для XCV100 чаще используются -6, поставки -5 ограничены)
• -4 — самый медленный

⚠️ Версии XCV100 выпускались преимущественно со speed grade -6. Скоростной грейд -5 для XCV100 встречается редко/исключается — возможно, в запросе подразумевается -6.

Парт-номера (ordering part numbers)

Варианты маркировки в зависимости от корпуса и temperature grade:

| Парт-номер | Темп. диапазон | |---|---| | XCV100-5BG256C | Commercial (0…+85 °C) | | XCV100-5BG256I | Industrial (−40…+100 °C) | | XCV100-5FG256C | Commercial | | XCV100-5FG256I | Industrial | | XCV100-6BG256C / I | Commercial / Industrial | | XCV100-6FG256C / I | Commercial / Industrial | | XCV100-4BG256C / I | Commercial / Industrial | | XCV100-6PQ240C / I | PQFP-240 | | XCV100-6TQ144C / I | TQFP-144 |

Типовые варианты корпусов для XCV100

• BG256 / FG256 — Plastic Ball Grid Array, 256 шариков
• PQ240 — Plastic QFP, 240 выводов
• TQ144 — Thin QFP, 144 вывода
• CS144 — Chip Scale BGA, 144
• PQ208 — PQFP-208
• BG352 / FG352 — BGA-352 (для XCV150+)

Совместимые модели

Программное обеспечение:

• Xilinx ISE Design Suite (версии 4.x — 10.x; последняя полная поддержка Virtex — ISE 10.1 с отдельными компонентами до 14.7)
• Vivado не поддерживает (Virtex I слишком старое)

Родственные FPGA семейства Virtex первого поколения (полностью функциональная и частичная совместимость по дизайну/конвертации):

| Модель | Вентилей | CLB | BlockRAM | |---|---|---|---| | XCV50 | 50K | 768 | 8 | | XCV100 | 100K | 1 200 | 32 | | XCV150 | 150K | 1 728 | 48 | | XCV200 | 200K | 2 352 | 56 | | XCV300 | 300K | 4 608 | 64 | | XCV400 | 400K | 9 216 | 80 | | XCV600 | 600K | 12 960 | 96 | | XCV800 | 800K | 18 816 | 112 | | XCV1000 | 1000K | 22 272 | 128 |

Совместимые PLD/EEPROM для конфигурирования:

• XC18V00 (XC18V01, XC18V02, XC18V04) — Platform Flash PROM
• XC17S00/XC17V00 — серия Serial PROM

Premade/заменители Pin-to-Pin аналогов нет — TSMC не производит pin-совместимых клонов. Sabermetrics: практически всегда XCV100-6BG256I используется как прямая замена -5-версии (быстрее, тот же корпус).

Применение

• Телекоммуникационное оборудование (ATM, SONET)
• Системы цифровой обработки сигналов
• Устройства сбора данных и управления
• Прототипирование ASIC (под Virtex используется встроенное ядро PowerPC — на XCV100 заменено блоками SelectRAM)
• PCI-контроллеры и DSP-ускорители (эпоха конца 1990-х – начала 2000-х)

Примечания по подбору

1. Устаревшая микросхема — снята с производства Xilinx более десяти лет назад. Официальные дистрибуторы в большинстве случаев имеют только складские запасы или их нет вовсе.
2. Единственный возможный апгрейд при доступности той же платы — переход внутри одной линии Family:

• нет нет pin-совместимой модели с ёмкостью 100К кроме самой XCV100.
• логично искать модули на XCV150, XCV200 с тем же корпусом (так как корпус BG256 указывается для большей части серии Virtual: XCV50/100/150/200).

3. PowerPC404 на схожих устройствах отсутствует— для поддержки процессора нужен XCV300 и выше с отдельным ограничением.
4. Дизайн под Vivado/ISE: проекты изначально заводить под ISE с указанием device xcv100 bg256 -5.

Если требуется — могу составить таблицу командные сравнения с Vivado/ISE по реализации Bit-потока для XCV100 или указать конкретные дистрибьюторы и попытаться найти аналоги у конкурентов (Altera ACEX/Cyclone, Lattice etc.).