Xilinx XC6SLX100 (Spartan-6 LX)

Описание

XC6SLX100 — это ПЛИС (FPGA) из семейства Spartan-6 компании Xilinx (ныне AMD), входящая в подсемейство LX (Logic-optimized). Это одно из самых крупных устройств в линейке Spartan-6 по логической ёмкости (уступает только XC6SLX150). Микросхема изготавливается по 45-нм техпроцессу на заводах Samsung и ориентирована на решения, где важны низкая стоимость, умеренное энергопотребление и высокая плотность логики: промышленная автоматизация, embedded-системы, обработка сигналов, видео, связь, автомобильная электроника.

Ключевые особенности архитектуры:

• Конфигурируемые логические блоки (CLB) на базе 6-входовых LUT с парами триггеров
• Блоки DSP48A1 для умножения/накопления
• Встроенные блоки памяти Block RAM (18 Кбит каждый)
• Высокопроизводительные последовательные трансиверы GTP (до 3.125 Гбит/с)
• Поддержка интерфейсов PCIe (Endpoint), SRIO, GMII/RGMII
• Мультиплексированные SelectIO с поддержкой LVDS, DDR/DDR2/DDR3 (через Memory Controller Block, MCB)
• Встроенные блоки MCB для контроллеров памяти
• Дифференциальная сигнализация DSP

Важно: XC6SLX100 является устаревшей и снятой с производства (NRND/EOL). Xilinx рекомендует переходить на более новые семейства (например, Artix-7), однако устройства Spartan-6 всё ещё широко используются и доступны со складских остатков и у сторонних поставщиков.

Технические характеристики XC6SLX100

| Параметр | Значение | |---|---| | Семейство | Spartan-6 LX | | Техпроцесс | 45 нм | | Конфигурируемых логических блоков (CLB) | 11 862 | | Логических ячеек (Logic Cells) | ~101 261 | | Слайсов | 11 862 (3-триггерных пар) | | 6-входовых LUT | 47 448 | | Триггеров (FF) | 94 896 | | Блоков DSP48A1 | 180 | | Блоков Block RAM (18 Кбит) | 208 | | Объём Block RAM | 4 824 Кбит (~4.7 Мбит) | | Блоков MCB (контроллеры памяти) | 2 (поддержка DDR/DDR2/DDR3/LPDDR) | | Трансиверы GTP | 0 / 4 (в зависимости от корпуса, некоторые варианты имеют 8) | | Макс. кол-во пользовательских I/O | до 480 (в зависимости от корпуса) | | Напряжение ядра Vccint | 1.2 В | | I/O напряжения | 1.2 / 1.5 / 1.8 / 2.5 / 3.3 В | | Конфигурационная память | Внешняя (SPI, BPI, JTAG, SelectMAP) | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVCMOS, LVTTL, PCI, LVDS, RSDS, Mini-LVDS, HSTL, SSTL, BLVDS, LVPECL, TMDS, PPDS | | Пакет ПО | ISE Design Suite 14.7 (последняя официальная поддержка Sparтанов-6) |

Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Структура: XC6SLX100 – [температурный/скоростной грейд] [корпус] [ Speed Grade ]

Основные комбинации корпусов и температурных диапазонов

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | Скорость | I/O | |---|---|---|---|---| | XC6SLX100-2CSG484C | CSG484 (484-BGA) | Commercial (0…85 °C) | -2 | 218 | | XC6SLX100-3CSG484C | CSG484 | Commercial | -3 | 218 | | XC6SLX100-2CSG484I | CSG484 | Industrial (-40…100 °C) | -2 | 218 | | XC6SLX100-2FG484C | FG484 | Commercial | -2 | 218 | | XC6SLX100-3FG484C | FG484 | Commercial | -3 | 218 | | XC6SLX100-2FG484I | FG484 | Industrial | -2 | 218 | | XC6SLX100-2FG676C | FG676 | Commercial | -2 | 316 | | XC6SLX100-2FG676I | FG676 | Industrial | -2 | 316 | | XC6SLX100-2FG900C | FG900 | Commercial | -2 | 312 | | XC6SLX100-2FG900I | FG900 | Industrial | -2 | 312 | | XC6SLX100-2FGG484C | FGG484 (Pb-free, RoHS) | Commercial | -2 | 218 | | XC6SLX100-2FGG676C | FGG676 (Pb-free) | Commercial | -2 | 316 | | XC6SLX100-2FGG900C | FGG900 (Pb-free) | Commercial | -2 | 312 | | XC6SLX100-2FGG900I | FGG900 (Pb-free) | Industrial | -2 | 312 | | XC6SLX100-3FGG484C | FGG484 | Commercial | -3 | 218 | | XC6SLX100-3FGG676C | FGG676 | Commercial | -3 | 316 | | XC6SLX100-3FGG900C | FGG900 | Commercial | -3 | 312 |

Расшифровка:

• XC6SLX100 — устройство
• -2 / -3 — speed grade (чем выше, тем быстрее). Базовая скорость — (-2), ускоренная — (-3). Расширенная температурная версия обычно доступна только со speed -2.
• C — Commercial (0…+85 °C)
• I — Industrial (-40…+100 °C)
• Q / экстремальный авто — теперь доступен как XA6SLX100 (Xilinx Automotive)
• C (последняя) — статус RoHS / тип корпуса
• CSG / FG / FGG — типы корпусов:
  • CSG484 — Chip Scale BGA, 484 ног
  • FG/FFG — Fine Pitch BGA, чёрный или зелёный (Pb-free)

Автомобильные версии

• XA6SLX100-2CSG484I, XA6SLX100-2FGG484I и т. п. — Q-grade (AEC-Q100) вариант

Совместимые модели и семейства

Совместимые по архитектуре и ПО

Поддерживаются той же ISE Design Suite 14.7 и совместимы с окружение:

| Модель | Описание | |---|---| | XC6SLX4 | Mente → Spartan-6 LX младшая модель | | XC6SLX9 | Младшая в LX | | XC6SLX16 | Младшая в LX | | XC6SLX25 | Средняя в LX | | XC6SLX45 | Средняя в LX | | XC6SLX75 | Близкая по логике | | XC6SLX150 | Самая большая в Spartan-6 LX | | XC6SLX100T | Версия с GTP-трансиверами (в некоторых корпусах) | | XC6SLX100 | Базовая |

Spartan-6 LXT (с трансиверами)

• XC6SLX45T, XC6SLX100T, XC6SLX150T
• Они pin-совместимы по некоторым корпусам с LX-версиями, но содержат дополнительные GTP-транжиры для высокоскоростных интерфейсов.

Старшие аналоги (для миграции)

• Artix-7 (XC7A100T, XC7A200T) — 28 нм замена Spartan-6, поддерживается Vivado.
• Kintex-7 (XC7K70T) — если требуется значительно больше логики.
• Spartan-7 (XC7S100/ XC7S75) — бюджетная замена.

Несовместимые напрямую

• Spartan-3/3E/3A — другая архитектура, другой тип конфигурации.
• Virtex-5/6 — другие CLB, другое питание, другое семейство.
• Zynq-7000 — другое IP-ядро (с CPU).

Где применять

• Контроллеры промышленных интерфейсов (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP)
• PCIe-endpoint платы (например, в корпусе FGG676/900 поддержка Gen1)
• Видеообработка (HDMI, DVI, Camera Link — карта FPGA-мезочных интерфейсов)
• Многоосевые сервоприводы и Motion Control
• Сотовые и беспроводные базовые станции (через CPRI-совм. LXT варианты)
• Автомобильная электроника (ADA, Q-grade: XA6SLX100)

Примечание по даташиту

Основной документ для справки: DS160 "Spartan-6 Family Overview" и UG385 "Spartan-6 FPGA Packaging and Pinout Specifications". В DS160 приведена таблица со всеми парт-номерами и параметрами. Компоненты семейства Spartan-6 не поддерживаются в Vivado Design Suite — используются исключительно в ISE 14.7 (последний релиз — 2013).

Если нужно, могу дать распиновку конкретного корпуса или таблицу соединений для какой-либо комбинации XC6SLX100 (например, FGG484) — просто уточните, какой именно имеется в виду.