Xilinx XCV2000E-8FG1156C

Отличный выбор! Xilinx XCV2000E-8FG1156C — это высокопроизводительная ПЛИС (FPGA) из знаменитой серии Virtex-E, которая в свое время была флагманской линейкой Xilinx. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

XCV2000E — это представитель первого поколения архитектуры Virtex, построенной на 0.18-микронной технологии. Ключевые особенности серии:

• Высокая логическая емкость: Одна из самых больших моделей в линейке Virtex-E.
• Иерархическая память: Встроенные блоки RAM (SelectRAM+).
• Гибкая система соединений: Программируемая матрица соединений.
• Цифровые менеджеры задержки (DLL): Для управления тактовыми сигналами.
• Поддержка различных стандартов ввода-вывода: На момент выпуска это была передовая особенность.

Эта микросхема использовалась в областях, требующих высокой вычислительной мощности и гибкости: телекоммуникационное оборудование (сетевые процессоры, маршрутизаторы), сложные системы цифровой обработки сигналов (DSP), прототипирование ASIC, высокопроизводительные вычисления и научное оборудование.

Расшифровка маркировки XCV2000E-8FG1156C

• X: Производитель — Xilinx.
• C: Коммерческий температурный диапазон (0°C до +85°C, junction).
• V2000E: Серия Virtex-E, модель с примерно 2 миллиона системных вентилей (это не количество транзисторов, а относительная единица емкости).
• -8: Скоростной сорт. -8 означает наименьшую задержку и максимальную производительность в данной серии (самая быстрая версия XCV2000E).
• FG: Тип корпуса — Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA). Корпус с шариковыми выводами.
• 1156: Количество выводов корпуса — 1156 контактов.
• C: Коммерческий температурный диапазон для корпуса (Commercial: 0°C to +85°C). Есть также вариант I — Industrial (-40°C to +100°C).

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение для XCV2000E | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Логические ячейки (CLB) | 4,928 | Каждый CLB содержит 2 среза (slice), всего 9,856 срезов. | | Эквивалентные системные вентили | ~2.1 млн | Оценочный параметр для сравнения сложности. | | Максимальное количество пользовательских I/O | 692 (для корпуса FG1156) | Зависит от корпуса. FG1156 — один из корпусов с максимальным числом ног. | | Встроенная блочная RAM (Block RAM) | 160 Кбит | Организована в 80 блоков по 4 Кбит каждый (двухпортовые). | | Тактовая частота (макс.) | >200 МГц (для -8) | Зависит от конкретного дизайна и утилизации. Скоростной сорт -8 обеспечивает наилучшую производительность. | | Цифровые менеджеры задержки (DLL) | 8 | Для подавления задержки тактового сигнала (clock deskew), умножения частоты и синхронизации. | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.8 В | Характерно для 0.18-микронной технологии. | | Напряжение ввода-вывода (Vcco) | 3.3 В (поддерживаются и другие) | Поддерживаются стандарты LVTTL, LVCMOS, PCI, GTL+, HSTL, SSTL и др. | | Техпроцесс | 0.18 мкм | | | Конфигурационная память | Внешняя (PROM, микроконтроллер и т.д.) | На кристалле нет встроенной flash-памяти. |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Прямые аналоги в той же серии (замена "один-в-один")

Эти микросхемы имеют точно такие же электрические и физические характеристики, отличаются только температурным диапазоном или скоростным сортом:

• XCV2000E-6FG1156C — более медленная версия (скоростной сорт -6).
• XCV2000E-7FG1156C — скоростной сорт -7.
• XCV2000E-8FG1156I — промышленный температурный диапазон (-40°C to +100°C).

2. Совместимые модели в том же семействе (Функциональная/выводная совместимость)

Эти модели могут быть выводно-совместимыми (pin-to-pin compatible) при использовании того же корпуса (FG1156), но имеют разную логическую емкость. Это позволяет масштабировать дизайн вверх или вниз:

• Меньшая емкость: XCV1000E-8FG1156C, XCV1600E-8FG1156C
• Большая емкость: XCV2600E-8FG1156C, XCV3200E-8FG1156C (максимальная в серии E)

Важно: Для использования в качестве замены необходимо:

1. Убедиться, что корпус идентичен (FG1156).
2. Проверить, что выбранный скоростной сорт (-6, -7, -8) удовлетворяет требованиям по частоте.
3. Убедиться, что новой микросхемы достаточно ресурсов (логических ячеек, памяти) для вашего дизайна.

3. Модели в последующих поколениях (Миграция дизайна)

Прямой замены с сохранением корпуса и выводов на более новые серии (Virtex-II, Virtex-II Pro, Virtex-4 и т.д.) не существует из-за смены архитектуры, напряжений питания и распиновки.

Для перехода на современную платформу требуется полный редизайн проекта с использованием современных инструментов Xilinx (Vivado для серий 7 и новее, ISE для серий 6 и старше). Ближайшими по емкости в более новых семействах могли бы быть:

• Virtex-4: Модели серии LX (например, LX200).
• Spartan-6: Модели с высокой емкостью (например, XC6SLX150T).
• Artix-7 / Kintex-7: Современные аналоги по соотношению цена/производительность.

Важное примечание

Серия Virtex-E является устаревшей (Obsolete). Компания Xilinx (ныне часть AMD) уже много лет не производит и не продает эти чипы. Приобрести их можно только на вторичном рынке (у поставщиков излишков, на аукционах). При покупке следует быть очень осторожным в отношении происхождения и состояния микросхем.

Для новых проектов категорически рекомендуется рассматривать современные семейства AMD Xilinx, такие как Artix-7, Kintex-7, Virtex-7 или более новые (UltraScale, UltraScale+), которые предлагают на порядки лучшую производительность, энергоэффективность, логическую плотность и набор встроенных блоков (процессорные ядра, высокоскоростные трансиверы и т.д.).