Xilinx XCV1000-5BG560C — описание, характеристики, парт-номера и совместимые модели

1. Общее описание

XCV1000-5BG560C — это FPGA (ПЛИС) из семейства Virtex первого поколения компании Xilinx (ныне AMD). Это одна из самых крупных микросхем ранней серии Virtex, предназначенная для высокопроизводительных применений: телекоммуникационного оборудования, сетевых коммутаторов, систем обработки сигналов и прототипирования ASIC.

Расшифровка маркировки:

• XC — Xilinx Commercial (коммерческий температурный диапазон)
• V1000 — семейство Virtex, ёмкость ≈ 1 000 000 системных вентилей
• -5 — speed grade (скоростная категория, 5 = стандартная/средняя)
• BG560 — тип корпуса BGA (Ball Grid Array), 560 выводов
• C — коммерческий температурный диапазон (0…+85 °C)

2. Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | Virtex (первое поколение, 0.22 мкм, 5-слойный металл) | | Системные вентили | ~1 000 000 | | Логические ячейки (Logic Cells) | 27 648 | | Конфигурируемые логические блоки (CLB) | 12 288 | | Триггеры (Flip-Flops) | 27 648 | | Таблицы памяти LUT (4-входовые) | 24 576 | | Блочная память (Block RAM) | 131 072 бит (16 блоков × 4 Кбит = 64 Кбит… фактически Distributed + Block RAM ~131 Кбит) | | Максимум пользовательских I/O | 404 | | DLL (Digital Clock Manager, аналог DCM) | 4 | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5 В | | Напряжение I/O (Vcco) | Совместимо с 3.3 В (5V tolerant) | | Корпус | BG560 (BGA, 560 шари*) | | Скоростной грейд | -5 | | Температурный диапазон | 0…+85 °C (коммерческий) | | Технология | SRAM-based (требует внешней памяти конфигурации) | | Потребление (тип.) | ~1–2 Вт в зависимости от загрузки |

Примечание: у ранних Virtex архитектура SRAM-based, конфигурация загружается из внешней PROM/Flash при включении.

3. Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Полная структура парт-номера:

XCV1000 - [Speed] [Package] [Temp] [Device]

Основные варианты по скорости / корпусу / температуре:

| Парт-номер | Speed | Package | Temp | Описание | |---|---|---|---|---| | XCV1000-4BG560C | -4 | BG560 | Коммерч. | Медленнее | | XCV1000-5BG560C | -5 | BG560 | Коммерч. | Стандарт | | XCV1000-6BG560C | -6 | BG560 | Коммерч. | Быстрее | | XCV1000-4BG560I | -4 | BG560 | Индустр. | –40…+100 °C | | XCV1000-5BG560I | -5 | BG560 | Индустр. | –40…+100 °C | | XCV1000-6BG560I | -6 | BG560 | Индустр. | –40…+100 °C | | XCV1000-4FG680C | -4 | FG680 (FineLine BGA) | Коммерч. | Другой корпус | | XCV1000-6FG680C | -6 | FG680 | Коммерч. | Другой корпус | | XCV1000-4HQ240C | -4 | HQ240 (PQFP) | Коммерч. | QFP-корпус (меньше I/O) | | XCV1000-5HQ240C | -5 | HQ240 | Коммерч. | – | | XCV1000-6HQ240C | -6 | HQ240 | Коммерч. | – |

Парт-номера сопутствующих элементов:

• XC18V01 / XC18V02 / XC18V04 — конфигурационные PROM (для загрузки)
• XCF01S / XCF02S / XCF04S — Platform Flash (более современная замена XC18Vxx)

Для BG560 доступны скорости -5 и -6 (в зависимости от ревизии), корпуса FG680 / HQ240 — только определенные грейды.

4. Совместимые / родственные модели

Внутри семейства Virtex (1-го поколения), pin-to-pin совместимые в рамках одного корпуса BG560:

| Модель | Вентили | Logic Cells | Примечание | |---|---|---|---| | XCV50 | 50K | 1 728 | Младшая | | XCV100 | 100K | 2 700 | – | | XCV150 | 150K | 3 888 | – | | XCV200 | 200K | 5 292 | – | | XCV300 | 300K | 6 912 | – | | XCV400 | 400K | 10 800 | – | | XCV600 | 600K | 15 552 | – | | XCV800 | 800K | 21 168 | – | | XCV1000 | 1M | 27 648 | Данный чип |

Модели одного корпуса (BG560) обычно pin-совместимы с точки зрения выводов питания/земли, но различаются по внутренним ресурсам — замена возможна при перепроектировании конфигурации (не «drop-in» в прямом смысле).

Функциональные аналоги / более новые замены от Xilinx/AMD:

• Virtex-E XCV1000E — улучшенная версия (меньше питания 1.8 В, больше Block RAM, выше частота)
• Virtex-II / II Pro — следующее поколение
• Virtex-4 / 5 / 6 / 7 — современные серии
• Spartan-3 / 6 — более дешевые FPGA для средних задач (при миграции)

Категории NOT recommended for new designs. Семейство Virtex (1-е поколение) снято с производства; для новых проектов рекомендуется Virtex-7 / Kintex-7 / Artix-7 или Spartan-7.

5. Применение

• Телекоммуникационные коммутаторы и маршрутизаторы
• Системы цифровой обработки сигналов (DSP)
• Высокоскоростные интерфейсы (PCI, Gigabit Ethernet через soft IP)
• Прототипирование ASIC
• Промышленная автоматика и встраиваемые системы

6. Примечания по использованию

• SRAM-based — требуется внешняя конфигурационная память (XC18Vxx / XCFxxS).
• Напряжение ядра — 2.5 В, I/O tolerant до 5 В (для LVTTL/LVCMOS).
• Корпус BG560 — BGA 42×42 мм, шаг 1.27 мм.
• Статус: End of Life (EOL) — чип устарел и не рекомендуется для новых разработок.
• Для замены на XCV1000E учтите другое напряжение ядра (1.8 В) и обновленный bitstream.

Если нужно, могу сделать краткий datasheet-стиль (таблица pin count, потребление по кристаллу) или подобрать современный pin-аналог для миграции проекта.