Xilinx XCV300E-8FG256C — Описание и характеристики

Общее описание

XCV300E-8FG256C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из семейства Virtex-E компании Xilinx (ныне AMD). Семейство Virtex-E было представлено в конце 1990-х – начале 2000-х годов и стало развитием оригинального семейства Virtex, выполненного по более тонкому техпроцессу (0.18 мкм) с увеличенной плотностью логики и улучшенными характеристиками.

Микросхема предназначена для построения высокопроизводительных цифровых устройств: телекоммуникационного оборудования, DSP-приложений, систем обработки сигналов, сетевых устройств, встраиваемых вычислительных платформ.

Расшифровка маркировки

| Часть | Значение | |-------|----------| | XCV | Xilinx Virtex (серия) | | 300E | 300 тыс. системных вентилей, E — поколение Virtex-E | | -8 | Скоростной класс (speed grade) | | FG256 | Тип корпуса: Fine-Pitch Ball Grid Array, 256 выводов | | C | Температурный диапазон: Commercial (0…+85 °C) |

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Семейство | Virtex-E | | Техпроцесс | 0.18 мкм CMOS | | Системных вентилей | ~300 000 | | Логических ячеек (CLB) | 3 072 | | Слайсов (Slices) | 6 144 | | Логических блоков (Logic Cells) | ~6 912 | | Триггеров (Flip-Flop) | 12 288 | | Блоков ввода-вывода (I/O) | до 172 | | Блоков BlockRAM | 16 (×4 Кбит) | | Объём BlockRAM | 64 Кбит = 65 536 бит | | Распределённая память | ~75 264 бит | | Умножителей | нет (архитектура до встроенных DSP) | | Блоков DLL | 4 | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.8 В | | Напряжение I/O (Vcco) | 1.8 / 2.5 / 3.3 В | | Корпус | FG256 (FBGA-256) | | Размер корпуса | 17 × 17 мм | | Шаг выводов | 1.0 мм | | Рабочая температура | 0…+85 °C (Commercial) | | Скоростной класс | -8 |

Парт-номера и варианты исполнения

Базовая структура парт-номера: XCV300E-[Speed]-[Package]-[Temp]

Основные парт-номера XCV300E

| Парт-номер | Скорость | Корпус | Темп. диапазон | |------------|----------|--------|----------------| | XCV300E-6BG432C | -6 | BG432 | Commercial | | XCV300E-6FG256C | -6 | FG256 | Commercial | | XCV300E-6FG456C | -6 | FG456 | Commercial | | XCV300E-6PQ240C | -6 | PQ240 | Commercial | | XCV300E-7BG432C | -7 | BG432 | Commercial | | XCV300E-7FG256C | -7 | FG256 | Commercial | | XCV300E-7FG456C | -7 | FG456 | Commercial | | XCV300E-7PQ240C | -7 | PQ240 | Commercial | | XCV300E-7BG432I | -7 | BG432 | Industrial | | XCV300E-8BG432C | -8 | BG432 | Commercial | | XCV300E-8FG256C | -8 | FG256 | Commercial | | XCV300E-8FG456C | -8 | FG456 | Commercial | | XCV300E-8PQ240C | -8 | PQ240 | Commercial | | XCV300E-8BG432I | -8 | BG432 | Industrial | | XCV300E-8FG256I | -8 | FG256 | Industrial |

Примечание: аналогичная линейка существует и для модификаций XCV300E-6*, -7*, -8*.

Индустриальные версии (Temp: I)

Имеют расширенный диапазон –40…+100 °C, маркируются буквой I в конце.

Совместимые модели

Прямые замены (pin-to-pin)

В рамках одного корпуса FG256 семейства Virtex-E возможна замена между скоростными классами и температурами:

• XCV300E-6FG256C
• XCV300E-7FG256C
• XCV300E-8FG256C ← ваш
• XCV300E-6FG256I
• XCV300E-7FG256I
• XCV300E-8FG256I

Они электрически и по цоколёвке идентичны, отличаются быстродействием.

Аналоги по архитектуре Xilinx

| Модель | Отличие | |--------|---------| | XCV300E-8FG256C | базовая | | XCV400E | больше логики (~400 тыс. вентилей) | | XCV600E | ~600 тыс. вентилей | | XCV1000E | ~1 млн вентилей | | XCV300 (не-E) | предыдущее поколение, 0.22 мкм | | XC2V3000 | дальнейшее развитие (Virtex-II), другая цоколёвка |

Замена на другое семейство (Virtex-II, Spartan и т. д.) не является pin-to-pin и требует переработки платы и изменения прошивки.

Особенности и назначение

• Поддержка интерфейсов LVTTL, LVCMOS, PCI, GTL, GTL+, HSTL, SSTL и дифференциальных стандартов.
• Встроенные блоки DLL для синхронизации и умножения/деления частоты.
• Блоки SelectRAM+ — двухпортовые синхронные BlockRAM.
• Возможность частичной реконфигурации (Partial Reconfiguration).
• Конфигурирование через JTAG, SelectMAP, Slave Serial.
• Использование Xilinx ISE (WebPACK/Foundation ISE) для проектирования (устаревшие, но всё ещё доступные среды).

Применение

• Телекоммуникационные коммутаторы и маршрутизаторы
• Обработка видеосигнала и изображений
• Промышленная автоматика
• Измерительные приборы
• Системы на базе PCI (благодаря поддержке PCI-интерфейса)
• Аэрокосмические и оборонные системы (для индустриальных версий)

Важные замечания

1. Микросхема устарела (NRND/Obsolete) — Xilinx снял её с производства. Актуальная замена — семейство Artix-7 / Kintex-7, но требуется перепроектирование.
2. Clones/аналоги от сторонних производителей отсутствуют — только оригинальный die от Xilinx.
3. При поиске запчастей ориентируйтесь на полный парт-номер из 4 сегментов для точного матча.

Если нужно — могу составить таблицу BOM-совместимости с современными FPGA-заменами и рекомендации по миграции прошивки.