Xilinx XCV300-5BG352C

Отличный выбор! Xilinx XCV300-5BG352C — это классический и очень известный представитель семейства Virtex™ (первого поколения) от Xilinx, которое в свое время произвело революцию на рынке программируемой логики. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

XCV300-5BG352C — это FPGA (Программируемая пользователем вентильная матрица) высокой плотности, основанная на 0.22-микронной 5-уровневой металлизации CMOS-технологии. Это была одна из первых архитектур, предложивших действительно масштабируемое решение для сложных логических проектов. Она позиционировалась для применений, требующих высокой производительности и большого количества ресурсов: телекоммуникации, сетевые процессоры, высокопроизводительные вычисления, прототипирование ASIC.

Ключевая особенность архитектуры Virtex — регулярная структура из конфигурируемых логических блоков (CLB), окруженных программируемой иерархической системой маршрутизации, с встроенными блоками памяти (SelectRAM™) и задержными линиями (DLL).

Детальная расшифровка маркировки

• XC: Серия Xilinx (Xilinx Circuit).
• V: Семейство Virtex.
• 300: Примерный эквивалент системных вентилей (около 300 000). Это оценочный параметр, не равный количеству логических ячеек.
• -5: Скоростная категория. "-5" означает самую медленную версию в линейке для этой детали (большее значение задержки). Существовали также более быстрые версии -4 и -6. Для -5 типичная максимальная тактовая частота для внутренней логики — в районе 100-150 МГц.
• BG352: Тип корпуса. BG = Ball Grid Array (массив шариковых выводов). 352 — количество выводов (шариков).
• C: Диапазон рабочих температур. C = Commercial (коммерческий), от 0°C до +85°C (температура корпуса). Существовали также:
  • I = Industrial (промышленный): от -40°C до +100°C.
  • M = Military (военный): от -55°C до +125°C.

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение для XCV300 | | :--- | :--- | | Примерный эквивалент системных вентилей | 300,000 | | Логические ячейки (CLB) | 1,728 (в каждом CLB 2 среза, всего 3,456 срезов) | | Конфигурируемые логические блоки (CLB) | 864 (каждый содержит 2 среза по 4 LUT + триггера) | | Количество триггеров (Flip-Flops) | Около 6,912 | | Блоки памяти (SelectRAM) | 65,536 бит (64 Kb) распределенной RAM + 131,072 бит (128 Kb) блочной RAM (8 блоков по 4Kb) | | Задержковые линии (DLL) | 4 (для управления задержками и синхронизацией) | | Максимальное количество пользовательских I/O | До 284 (зависит от конфигурации и корпуса BG352) | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5 В | | Напряжение ввода/вывода (Vcco) | 3.3 В (поддерживаются стандарты LVTTL, LVCMOS, PCI 33MHz) | | Техпроцесс | 0.22 мкм | | Архитектура ввода/вывода | Банки по 8/16 выводов, поддерживающие смешанные напряжения (3.3V, 2.5V). | | Конфигурация | Последовательная (Master/Slave Serial, SelectMAP, Boundary Scan/JTAG). |

Парт-номера (полные и совместимые)

Маркировка может незначительно отличаться в зависимости от производителя, даты выпуска и упаковки. Основные варианты:

• XCV300-5BG352C (основной коммерческий вариант в лотке/трей).
• XCV300-5BG352CES / XCV300-5BG352CESG — Версии в tape-and-reel (на барабане для автоматического монтажа). "ES" может означать Engineering Sample или просто маркировку упаковки.
• XCV300-5BG352I — Промышленный температурный диапазон.
• XCV300PQ352-5 — Альтернативная маркировка для корпуса PQ352 (Plastic Quad Flat Pack, 352 вывода). Это другой тип корпуса, не совместимый по footprint с BG352!

Важно: При поиске аналогов или замены критически важно проверять полную маркировку, особенно суффикс корпуса (BG352) и температурный диапазон (C/I).

Совместимые и аналогичные модели (для замены/выбора)

При замене или выборе аналога необходимо учитывать корпус (pin-to-pin совместимость), логическую емкость и напряжения.

1. Внутри того же семейства Virtex (прямые аналоги по корпусу):

• XCV150-5BG352C — Меньшая емкость (~150K вентилей).
• XCV400-5BG352C — Большая емкость (~400K вентилей). Часто является прямым апгрейдом для XCV300 в том же корпусе BG352, но требует проверки datasheet на соответствие выводов.
• XCV600-5BG432C/HG432C — Значительно большая емкость, но корпус уже с 432 выводами (несовместим).

2. Последующие поколения (функциональные аналоги, НЕ pin-to-pin совместимые):

Эти семейства производятся по более тонким нормам, имеют больше ресурсов, лучшую производительность и энергоэффективность, но требуют полного перепроектирования и изменения платы.

• Virtex-E (XCV300E) — Эволюция первого Virtex, 0.18 мкм, больше памяти, но то же напряжение ядра 1.8В (I/O 3.3В).
• Virtex-II (XC2V) — Значительно более продвинутая архитектура, 0.15/0.13 мкм, встроенные блоки умножения, напряжение ядра 1.5В.
• Virtex-II Pro (XC2VP) — Virtex-II с интегрированными ядрами PowerPC и высокоскоростными трансиверами.
• Spartan-3 (XC3S) — Для более бюджетных проектов. XC3S1400 может быть примерным аналогом по логической емкости, но с другими характеристиками.

Важная информация для разработчиков

1. Устаревание (Obsolete): Все семейство Virtex (первое поколение) официально снято с производства (статус NRND или Obsolete). Приобрести новые чипы можно только на вторичном рынке.
2. Инструменты разработки: Для работы с этой FPGA требуется старая версия ПО ISE Foundation (версии 10.1 или старше). Современные Vivado его не поддерживают.
3. Напряжения: Критически важно соблюдать двухуровневую схему питания: 2.5В для ядра и 3.3В для банков ввода/вывода.
4. Конфигурация: Чип не имеет внутренней Flash-памяти, конфигурация загружается при каждом включении из внешней PROM (например, Xilinx Platform Flash) или через JTAG.

Вывод: XCV300-5BG352C — это исторически важный и мощный для своего времени чип, который до сих пор может встречаться в обслуживаемом оборудовании. Для новых проектов его использование не рекомендуется из-за устаревания технологии, сложности закупки и наличия более современных, эффективных и доступных альтернатив (например, Spartan-6/7 или более поздние серии).