Xilinx XC4044XLA-09BG352C

Xilinx XC4044XLA-09BG352C — Описание и характеристики

Общее описание

XC4044XLA-09BG352C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) семейства Xilinx XC4000XLA (серия XLA — расширенная, с низким энергопотреблением и повышенной производительностью). Это высокопроизводительный чип, предназначенный для сложной цифровой логики, прототипирования, DSP-обработки и систем с интенсивным вводом/выводом.

Кристалл выпускается в корпусе BG352 (пластиковый BGA, 352 вывода) с коммерческим температурным диапазоном (C = 0°C … +85°C). Скоростной класс — -09 (9-нс задержка тактового сигнала, типичное значение для этой серии).

Основные возможности:

• Архитектура на основе логических ячеек (CLB) с LUT (Look-Up Table) 4-входа.
• Встроенная память RAM (блокии LUT могут использоваться как распределенная память).
• Поддержка Boundary Scan (JTAG) и специальных интерфейсов (SelectRAM, TSMC, PSL).
• Программирование через конфигурационную цепочку (Slave Serial, Master Serial, SelectMAP).
• Низкое энергопотребление благодаря технологии 0,25 мкм (XLA — extended, low-power).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |----------------------|------------------------------------------| | Семейство | XC4000XLA | | Кристалл | XC4044XLA | | Логические ячейки (CLB) | 96 × 96 (всего 9216 Блоков, где каждый блок = 4 LUT + 2 триггера) | | Кол-во эквивалентных вентилей | ~44 000 (зависит от конфигурации) | | Суммарная RAM | до 64 800 бит (распределенная + блоки) | | Конфигурируемая логика (LUT) | 256×4 входов (каждая CLB = 2 независимых LUT с тактированием) | | Кол-во триггеров | 65 000+ (включая биты конфигурации) | | Макс. тактовая частота (при -09) | ~140 – 180 МГц (типично 166 МГц, задержка канала 9 нс) | | Задержка распространения (tо`): | 9 нс (дефолтная задержка внутреннего соединения) | | Ввод/вывод (I/O) | до 287 пользовательских I/O (в корпусе BG352 – 276 доступных) | | Стандарты ввода/вывода | LVTTL, LVCMOS, PCI (частично), GTL, HSTL с программной настройкой | | Встроенная периферия | Высокоскоростные входы/выходы, DCI (Digitally Controlled Impedance), поддержка SRL16 (Shift Register) | | Корпус | BG352 (Ball Grid Array, 352 шариков, размещение 27×27 мм, шаг 1,0 мм) | | Температурный диапазон | 0°C … +85°C (температура окружающей среды) | | Напряжение ядра | 3,3 В (поддержка 5 В на выходах через Level Shifter) | | Техпроцесс | CMOST, 0,25 мкм |

Парт-номер и варианты исполнения

Полный партномер в каталоге Xilinx может отличаться в зависимости от скорости, корпуса, и температуры.

| Обозначение (Part Number) | Описание | |-----------------------------|----------------------------------------------------------------------------------| | XC4044XLA | Базовая часть названия (кристалл 44XXX логических блоков) | | -09 | Класс скорости (означает максимальную задержку 9 нс на внутреннем соединении такта). Могут быть варианты −06, −07, −09, −12. | | BG | Тип корпуса: BGA (Ball Grid Array) — BG352 = 352 шара. | | 352 | Количество шариков BGA (352). | | C | Температурный диапазон: C = Commercial (0 до +85°C), I = Industrial (-40 до +100°C), M = Military (-55 до +125°C). |

Примеры полных партномеров:

• XC4044XLA-09BG352C (данный чип — коммерческий)
• XC4044XLA-09BG352I (with industrial temp range)
• XC4044XLA-12BG352C (другие скорости)
• XC4044XLA-09BG352C также производился с альтернативной маркировкой для коммерческих задач.

Совместимые и Pin-to-Pin совместимые модели

1. Семейства Xilinx XC40XX(X):

• Все FPGA в серии XC4000 (E/L/XLA/EX) при одинаковом корпусе имеют идентичные выходы, но разное количество входов (die-переход). Например XC4028XLA, XC4013XLA, XC40169, XC4052XLA и т.д.
  • Электрическая совместимость — да (контактные группы перенесена под наружное соединение (DCI) в unified).
  • Однако ПО (Xilinx ISE 4.x) автоматически проверит размещение только при том же размере кристалла. Отличаются размером в die, поэтому устанавливать Кристалл вместо другого — физически можно, но прошивка требует конфигурацию конкретного кристалла.

2. Крейт (Fan-Out) аналоги-производные:

• XC4062XL — практически тот-же Crystal Разница в кол-ве Config Block.
• Совместимы по футпринту: XC4013XLA, XC4036XLA, XC4085XLA (если больше CLB).
  • Микроархитектура одна; Core Voltage поддерживают замена не вызовет сбои при симпатичной части.

3. Корпусно и структурно совместимые (замена по "footprint"):

• Модели Xilinx Virtex-1, 2 при использовании КОНВЕРТОРА (знаютные заводские) плотно при совпадении корпуса и напряжений.
• Альтернативные FPGA: ACTEL FPGA, но полная замена с пофигом необходима проверок.

Внимание: Замена на FPGA других производителей или другие серии крайне затруднительна, т.к нарушается требуемая схемотехника программирования (JTAG) и конфигурации.

Примечания

• Для работы с данным чипом требуется использование Xilinx ISE 4.1 or higher — загрузку обоев (bitstream) и поддерров ограничений.
• Обязательно наличие внешнего конфигурационного Serial EEPROM (например XCF01S/PMC025V-скоростные), или использовать настройку Master Serial.

Специфическая информация:

• Архитектура XLA — расширенная от 80MHz эффективного PRISM.
• Время запуска/конфигурации 20 нс типово (!) — ядро на борту.

Если нужны подробности по расположению ножек I/O (назначение конкретных пакетов), предоставьте комплац установки (EAS—инструмент).