Xilinx XC2S15-5VQG100C — описание и характеристики

Общее описание

XC2S15-5VQG100C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) семейства Spartan-II компании Xilinx (ныне часть AMD). Микросхема предназначена для недорогих массовых применений: встраиваемые системы, промышленная автоматизация, телекоммуникационное оборудование, потребительская электроника, устройства сбора данных и интерфейсные мосты.

Кристалл выполнен по КМОП-технологии с SRAM-конфигурацией (конфигурация загружается при включении из внешней памяти). Корпус — VQFP-100 (Very-thin Quad Flat Pack, 100 выводов, шаг 0,5 мм), исполнение — коммерческий температурный диапазон (C = Commercial, 0…+85 °C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-II | | Логических ячеек (Logic Cells) | 15 552 | | System Gates (эквивалент) | ~15 000 | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 384 | | Триггеров (Flip-Flops) | 6 144 | | Макс. распределённой RAM | 24 576 бит | | Блоков SelectRAM (Block RAM) | 4 блока × 4 Кбит = 16 Кбит (2 КБ) | | Умножителей | нет (18×18 умножители отсутствуют — это появилось в Spartan-IIE/3) | | Макс. пользовательских I/O | до 77 (зависит от корпуса VQFP-100) | | Банков I/O | 4 | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVTTL, LVCMOS, LVCMOS18, PCI, GTL, GTL+, HSTL, SSTL, LVDS (вход), BLVDS | | Напряжение ядра (Vccint) | 2,5 В | | Напряжение I/O (Vcco) | 3,3 В / 2,5 В / 1,8 В / 1,5 В | | Скоростной класс | -5 (стандартный, 5 — самый медленный из градаций; есть -6, -7) | | Конфигурационная память | SRAM (внешняя загрузка) | | Режимы конфигурации | Master Serial, Slave Serial, Master Parallel, Slave Parallel, JTAG | | Корпус | VQFP-100 (VQG100), 14×14 мм, шаг 0,5 мм | | Температурный диапазон | 0…+85 °C (Commercial) | | Техпроцесс | 0,18 мкм (220 нм), 6-слойный металл | | Потребление | ~типично 50–100 мВт (сильно зависит от загрузки) |

Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Формат: XC2S15 — [speed grade] — [package] — [temperature]

Прямые варианты заказа для данного кристалла:

• XC2S15-5VQG100C — базовый (скорость -5, VQFP-100, коммерческий)
• XC2S15-6VQG100C — быстрый (-6)
• XC2S15-6VQ100C — без свинца не гарантируется (старый код)
• XC2S15-5VQ100C — версия с обычным (не «green») корпусом
• XC2S15-5TQG144C / XC2S15-6TQG144C — TQFP-144
• XC2S15-5CSG144C — CSG144 (Chip Scale)
• XC2S15-5FGG256C — FBGA-256
• XC2S15-5PQG208C — PQFP-208
• Индустриальный диапазон: XC2S15-5VQG100I (I = -40…+100 °C)

Суффикс G в коде корпуса означает соответствие RoHS (без свинца).

Совместимые модели (pin-to-pin и функциональные аналоги)

Pin-to-pin совместимые в том же корпусе VQFP-100 (в рамках семейства Spartan-II):

• XC2S30-5VQG100C — старший кристалл, совпадает по выводам I/O (но больше ресурсов)
• XC2S50-5VQG100C — частично совместим (проверять карту выводов)

Функциональные аналоги / родственные семейства:

• XC2S15 (все корпуса) — тот же кристалл
• XC2S30 / XC2S50 / XC2S100 / XC2S150 / XC2S200 — представители Spartan-II
• XC2S15E — версия Spartan-IIE (не pin-compatible, но идеологически близка)

Совместимые по назначению (не pin-to-pin, но часто рассматриваются как замена при редизайне):

• Xilinx Spartan-3 / Spartan-3E: XC3S50, XC3S100E
• Xilinx Spartan-6: XC6SLX4, XC6SLX9 (требует нового дизайна платы)
• Altera/Intel Cyclone: EP1K10, EP1C3 (аналогичный класс по логической ёмкости, но другой корпус/цоколёвка)

⚠️ Важно: Spartan-II снят с производства (Xilinx объявила EOL около 2015–2018 гг.). При новом дизайне рекомендуется миграция на Spartan-6 или Spartan-7 / Artix-7. На вторичном рынке (eBay, б/у) микросхемы ещё встречаются, но для серийного производства лучше планировать замену.

Если нужно — могу составить таблицу сравнения XC2S15 с XC2S30/XC3S50 по ресурсам или подсказать цепочку миграции на современный кристалл.