Xilinx XCV300-4FG456C

Конечно. Вот подробное описание микросхемы Xilinx XCV300-4FG456C, включая технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Xilinx XCV300-4FG456C — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) из семейства Virtex, которое было первым высокопроизводительным семейством FPGA от Xilinx, построенным на основе 0.22 мкм технологии.

Это чип с конфигурацией на основе SRAM, что означает:

• Для его работы необходима внешняя конфигурационная память (PROM), которая загружает "битстрим" (файл конфигурации) в ПЛИС при каждом включении питания.
• Он обладает высокой гибкостью и может быть перепрограммирован тысячи раз.

Микросхема предназначена для реализации сложных цифровых устройств, таких как процессоры, контроллеры, системы цифровой обработки сигналов (ЦОС) и прочее.

Расшифровка маркировки:

• Xilinx: Производитель.
• XCV300: Модель из семейства Virtex.
  • V - Virtex
  • 300 - Примерное количество эквивалентных логических вентилей (~300,000).
• -4: Скоростной класс. Цифра "4" обозначает одну из самых медленных в серии версий (чем меньше число, тем быстрее чип).
• FG456: Тип корпуса.
  • FG - Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA).
  • 456 - Количество выводов (456 контактов).
• C: Диапазон рабочих температур.
  • C = Commercial (коммерческий, 0°C до +85°C). Существует также I = Industrial (промышленный, -40°C до +100°C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Virtex (первое поколение) | | Эквивалентные вентили (Logic Gates) | ~300,000 | | Логические ячейки (CLBs) | 1,536 (матрица 32x48) | | Количество срезов (Slices) | 3,072 (каждый CLB содержит 2 среза, каждый срез — это две LUT + две триггерные ячейки) | | Логические элементы (LUT4) | 6,144 | | Триггеры (Flip-Flops) | 6,144 | | Встроенная блочная RAM (Block RAM) | 65,536 бит (16 блоков по 4K бит каждый) | | Скоростной класс | -4 | | Количество выводов (I/O Pins) | 324 (из 456 возможных в корпусе) | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVTTL, LVCMOS (2.5V, 3.3V), PCI (33MHz), GTL, AGP, HSTL, SSTL | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5 В | | Напряжение портов ввода/вывода (Vcco) | 3.3 В (может быть разным для разных банков) | | Тактовая частота (макс.) | В зависимости от проекта, для класса -4 типичная эффективная частота для сложных designs может достигать 100-150 МГц. | | Техпроцесс | 0.22 мкм | | Тип корпуса | FG456 (Fine-Pitch Ball Grid Array, 35x35 мм, шаг 1.0 мм) | | Диапазон температур | Commercial (0°C до +85°C) |

Парт-номера (Alternate Part Numbers)

Парт-номера — это альтернативные обозначения одного и того же чипа, которые могут встречаться в спецификациях или системах заказа. Для XCV300-4FG456C основным парт-номером является:

• XCV300-4FG456C (основной)
• XCV3004FG456C (вариант написания без дефиса)

Если рассматривать совместимость по корпусу и базовой функциональности, но с другими характеристиками, то парт-номера будут меняться в зависимости от скорости и температурного диапазона:

• XCV300-4FG456I (Промышленный температурный диапазон: -40°C до +100°C)
• XCV300-5FG456C (Более медленная скоростная версия, коммерческий диапазон)
• XCV300-6FG456C (Еще более медленная версия)

Совместимые и аналогичные модели

При поиске замены или аналога важно учитывать несколько факторов: совместимость по выводам (pin-to-pin), совместимость по корпусу и схожесть ресурсов.

1. Прямая совместимость по корпусу и выводам (Drop-in Replacement)

Это модели в том же корпусе FG456, которые могут быть установлены на ту же самую печатную плату без изменений. Обычно это другие представители того же семейства Virtex.

• XCV150-FG456
• XCV300-FG456 (базовая модель, без указания скорости/температуры)
• XCV400-FG456
• XCV600-FG456

Важно: Несмотря на совместимость по корпусу, необходимо проверять:

• Назначение выводов (Pinout): Распиновка питания, земли и конфигурационных выводов может отличаться между XCV150, XCV300 и XCV400/600. Требуется тщательная проверка даташитов.
• Напряжения питания: Все они используют 2.5В для ядра, но конфигурация банков I/O должна быть проверена.

2. Совместимые по архитектуре и программному обеспечению

Эти модели принадлежат к тому же семейству Virtex, имеют схожую архитектуру (CLB, Block RAM) и могут быть скомпилированы из того же исходного кода (VHDL/Verilog) с помощью тех же версий ПО ISE Foundation. Однако они имеют разное количество ресурсов и могут быть в других корпусах.

• XCV50, XCV100, XCV150, XCV200, XCV300, XCV400, XCV600, XCV800, XCV1000 (все из семейства Virtex 1-го поколения).
• Virtex-E (XCVxxxE): Следующее поколение, улучшенная технология (0.18 мкм), больше памяти, но не является прямой заменой.
• Virtex-II: Архитектура сильно переработана, требуется миграция проекта.

Важное примечание

Данное семейство FPGA является устаревшим (End-of-Life). Xilinx (ныне часть AMD) прекратила их производство и продажу. При поиске замены для ремонта или модернизации приходится обращаться к рынку перераспределения компонентов (broker market) или рассматривать сложный процесс перевода проекта на более современную платформу, такой как Spartan-6/7 или более новые серии.