Xilinx AX7325

Отличный выбор! Xilinx AX7325 — это не отдельная микросхема, а полноценный набор для разработки (Development Kit) на базе одной из самых популярных и мощных FPGA-семейств — Xilinx Artix-7.

Этот комплект предназначен для разработки высокопроизводительных, экономичных по энергопотреблению приложений, требующих высокоскоростной обработки данных, протоколов связи и интерфейсов ввода-вывода.

Описание набора Xilinx AX7325

Набор AX7325 — это готовое к использованию решение для прототипирования и разработки. Его «сердцем» является FPGA Artix-7 XC7A325T в корпусе FFG900. Ключевая особенность набора — его ориентация на высокоскоростные интерфейсы и обработку сигналов.

Основные цели применения:

• Разработка систем связи (SATA, PCIe, Ethernet).
• Обработка видео и изображений (HDMI, DisplayPort).
• Цифровая обработка сигналов (DSP, радары, программно-определяемые радио (SDR)).
• Прототипирование встраиваемых систем.
• Академические исследования и обучение.

Ключевые преимущества комплекта:

• Мощная FPGA: Большое количество логических ячеек, блоков DSP и памяти.
• Богатая периферия: Набор включает интерфейсы, готовые для подключения к реальным устройствам.
• Высокоскоростные разъемы (FMC): Позволяют значительно расширить возможности с помощью специализированных плат-дочек.
• Полная совместимость с Vivado: Работа в современной среде разработки Xilinx (ныне AMD).

Технические характеристики

1. Основная FPGA

• Модель: Xilinx Artix-7 XC7A325T-2FFG900C
  • Логические ячейки (Logic Cells): ~326,080
  • Срезов (Slices): ~50,950
  • Блоки DSP (DSP48E1): 900
  • Блоки памяти (Block RAM): 16,020 Kbit (445 блока по 36 Кбит)
  • Тактовая частота: До 450+ МГц (зависит от дизайна)
  • Количество пользовательских I/O: Более 500 (с учетом интерфейсов на плате)

2. Память

• DDR3 SDRAM: 1 ГБ (32-битная шина, 800 МГц)
• QSPI Flash: 128 Мбит (для конфигурации FPGA и хранения данных)
• MicroSD Card Slot

3. Интерфейсы и периферия

• Интерфейсы связи:
  • PCI Express: Разъем x4 Gen2.
  • SFP+ Cage: 2 порта для оптических трансиверов (до 10 Гбит/с каждый), поддерживает 1GbE, 10GbE, SFP+.
  • SATA: 2 порта SATA 3.0 (6 Гбит/с).
  • USB: Порт USB-JTAG для программирования и отладки, порт USB-UART.
• Видеоинтерфейсы:
  • HDMI: Один порт HDMI input и один порт HDMI output (поддержка 1080p и выше).
• Аудио:
  • Line-in / Line-out / MIC-in разъемы с аудиокодеком.
• Расширение:
  • Разъем FMC (HPC): High Pin Count (400 контактов) для подключения широкого спектра дочерних плат (АЦП/ЦАП, специализированные интерфейсы и т.д.).
• Прочее:
  • Гигабитный Ethernet: 1 порт (PHY Marvell 88E1512).
  • Кнопки, переключатели, светодиоды для пользовательского взаимодействия.

4. Питание и управление

• Внешний источник питания 12 В.
• Встроенные регуляторы напряжения для всех необходимых ядер FPGA.

Парт-номера (Part Numbers)

Здесь важно различать номер самого набора для разработки и номер ключевого компонента (FPGA).

1. Парт-номер комплекта (Development Kit):

   • AX7325 — основное обозначение.
   • Часто может указываться как AX7A325 или XA7A325T. В каталогах дистрибьюторов (Avnet, Digi-Key и др.) уточняйте именно "AX7325 Artix-7 FPGA Development Kit".

2. Парт-номер FPGA (основной компонент):

   • XC7A325T-2FFG900C — это полный номер кристалла.
     • XC7A325T — модель семейства Artix-7.
     • -2 — показатель скорости (Speed Grade).
     • FFG900 — тип корпуса (Flip-Chip, Fine-Pitch BGA, 900 контактов).
     • C — промышленный температурный диапазон (0°C to +85°C).

3. Парт-номер платы (Board):

   • У производителя платы (Avnet) может быть свой внутренний номер, например, относящийся к ревизии.

Совместимые модели и аналоги

Совместимые модели FPGA (в рамках одного гнезда на плате):

Плата рассчитана строго на корпус FFG900. В это гнездо можно установить только кристаллы Artix-7 того же корпуса, но с разным размером:

• Менее мощные (прямая замена, если не нужны все ресурсы):
  • XC7A200T-2FFG900C
  • XC7A100T-2FFG900C
• Более мощные (прямая замена, если нужна максимальная производительность платы):
  • XC7A325T-2FFG900C (базовый в комплекте)
  • XC7A400T-2FFG900C
• Важно: При замене необходимо перепрошить конфигурационную Flash-память под новый кристалл и использовать соответствующий файл конфигурации (.bit или .mcs).

Аналогичные наборы для разработки (от Xilinx/AMD и других производителей):

• От Xilinx (AMD):
  • KC705 / KCU105: Наборы на базе более старых (Kintex-7) или более новых и мощных (Kintex UltraScale) FPGA. Дороже, но и производительнее.
  • Nexys Video / Genesys 2 (от Digilent): Более доступные по цене учебные/разработочные платы на Artix-7 и Kintex-7 соответственно, с акцентом на мультимедиа.
• От других производителей плат:
  • Trenz Electronic TE0725, TE0745: Модули на Artix-7 и Zynq-7000 в форм-факторе System-on-Module (SoM).
  • Avnet MicroZed / PicoZed: SoM на базе Zynq-7000 (FPGA + процессорные ядра ARM).
  • Платы от Numato, Opal Kelly: Разработочные платы разного уровня.

Совместимое ПО и аксессуары:

• Среда разработки: AMD Vivado Design Suite (WebPACK — бесплатная версия поддерживает Artix-7).
• Дочерние платы (FMC): Любые платы с FMC HPC разъемом, соответствующие стандарту VITA 57.1 (например, FMC-карты с АЦП/ЦАП, интерфейсами Camera Link, дополнительной памятью и т.д.).

Итог: Набор Xilinx AX7325 — это профессиональный, хорошо оснащенный комплекс для разработки сложных цифровых систем на базе проверенной и оптимальной по соотношению цена/производительность FPGA Artix-7. Его главные козыри — высокоскоростные серийные интерфейсы и разъем FMC для расширения функциональности.