Xilinx XC2V80-4FG256C — описание и характеристики

Общее описание

XC2V80-4FG256C — это ПЛИС (FPGA) семейства Virtex-II производства Xilinx (ныне AMD). Устройство относится к начальному уровню серии Virtex-II и предназначено для широкого круга задач: цифровой обработки сигналов, телекоммуникационного оборудования, промышленной автоматизации, встраиваемых систем, видеобработки и прототипирования.

Микросхема выполнена по 0,15 мкм КМОП-технологии с медными соединениями, содержит массивы логических блоков (CLB), блоки умножителей 18×18, блоки встроенной памяти (Block RAM), цифровые блоки управления синхронизацией (DCM) и поддерживает широкий набор интерфейсных стандартов ввода-вывода.

Расшифровка обозначения

| Часть | Значение | |---|---| | XC2V | Семейство Virtex-II | | 80 | Ёмкость логики (~80 тыс. системных вентилей / 1280 слайсов) | | -4 | Скоростной грейд (4 — один из быстрых) | | FG256 | Корпус FineLine BGA, 256 шариков | | C | Коммерческий температурный диапазон (0…+85 °C) |

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Virtex-II | | Системных вентилей (тип.) | ~80 000 | | Слайсов (Slices) | 1 280 | | Логических ячеек (Logic Cells) | ~2 560–2 880 (эквивалент) | | CLB (конфигурируемых логических блоков) | 160 (4 слайса на CLB) | | Триггеров (Flip-Flops) | 2 560 | | Блоков Block RAM | 16 | | Объём Block RAM | 288 Кбит (16 × 18 Кбит) | | Блоков умножителей 18×18 | 16 | | Блоков DCM (Digital Clock Manager) | 4 | | Максимум пользовательских I/O | 120 | | Напряжение ядра (VCCINT) | 1,5 В | | Напряжение I/O (VCCO) | 1,5 / 1,8 / 2,5 / 3,3 В | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVTTL, LVCMOS (1.5/1.8/2.5/3.3), LVDS, LVPECL, BLVDS, SSTL-2, SSTL-3, HSTL, GTL, GTLP, PCI, AGP и др. | | Конфигурационная память | Внешняя (PROM/Flash/CPU), загрузка при включении | | Корпус | FG256 (FineLine BGA, 17×17 мм, шаг 1,0 мм, 256 выводов) | | Температурный диапазон | Коммерческий: 0…+85 °C (TJ) |

Парт-номера (part numbers)

Базовая микросхема и её варианты по скоростному грейду и температуре в корпусе FG256:

• XC2V80-4FG256C — базовый (скорость −4, коммерческий)
• XC2V80-5FG256C — скорость −5, коммерческий
• XC2V80-6FG256C — скорость −6 (наиболее быстрый), коммерческий
• XC2V80-4FG256I — скорость −4, индустриальный (−40…+100 °C)
• XC2V80-5FG256I — скорость −5, индустриальный
• XC2V80-4FG256CES / инженерные образцы — встречаются в старых каталогах

Примечание: для семейства Virtex-II грейды обычно były −4, −5, −6 (в порядке возрастания быстродействия). В некоторые периоды выпуска встречались варианты с суффиксом «ES» (engineering samples) — не для серийного применения.

Совместимые модели

Внутри семейства Virtex-II (тот же корпус FG256, совместимость по посадочному месту и/или близкие характеристики)

• XC2V40-4FG256C / XC2V40-5FG256C
• XC2V250-4FG256C / XC2V250-5FG256C / XC2V250-6FG256C
• XC2V500-4FG256C / XC2V500-5FG256C / XC2V500-6FG256C
• (XC2V80-4FG256C также имеет варианты исполнения с другими грейдами, см. выше)

Микросхемы одного семейства в одинаковом корпусе FG256, как правило, могут устанавливаться на одну и ту же посадочную площадку (footprint), но напрямую программно/электрически не взаимозаменяемы — требуется перекомпоновка проекта под конкретный кристалл и перепрошивка конфигурации.

Функциональные аналоги других семейств (не pin-to-pin, требуют переразводки)

• Spartan-3 / Spartan-3E (например, XC3S100E, XC3S250E) — более поздние и дешёвые аналоги по классу задач, но другой корпус и архитектура
• Spartan-II / Spartan-IIE (XC2S100, XC2S150 и др.) — родственные по архитектуре, но меньше ресурсов
• Virtex / Virtex-E — старшие семейства, иная архитектура

Важное замечание о совместимости

• Pin-to-pin совместимых аналогов от других производителей для Virtex-II не существует — это проприетарная архитектура Xilinx.
• В рамках Virtex-II в корпусе FG256 часто используется одна и та же разводка платы для моделей XC2V40/XC2V80/XC2V250/XC2V500 — это удобно для апгрейда проекта.
• Семейство Virtex-II снято с производства (EOL/LTN) — для новых разработок рекомендуется переходить на Artix-7, Spartan-7 или Kintex-7 (AMD/Xilinx), либо на Spartan-6 (также EOL).

Краткое резюме

XC2V80-4FG256C — недорогая ПЛИС начального уровня семейства Virtex-II с 1280 слайсами, 288 Кбит Block RAM, 16 умножителями 18×18 и 4 DCM, в 256-шариковом BGA-корпусе с 120 пользовательскими I/O и поддержкой LVDS. Хорошо подходит для учебных, телеком- и промышленных задач средней сложности. Семейство устарело, но микросхема всё ещё встречается на вторичном рынке и в существующих проектах.

Если нужно — могу отдельно расписать цоколёвку FG256, схему конфигурирования (JTAG/master serial) или подобрать современный аналог под конкретную задачу.