Xilinx BGA672

Отличный выбор! Xilinx BGA672 — это не конкретная модель микросхемы, а тип корпуса (Ball Grid Array, 672 шариковых вывода). В этом корпусе выпускались различные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) и сопутствующие чипы от Xilinx (ныне часть AMD).

Вот подробное описание, технические характеристики и список конкретных моделей.

1. Описание корпуса BGA672

BGA (Ball Grid Array) — это современный тип корпуса для микросхем с высокой плотностью выводов. Вместо ножек по периметру, как в QFP, на нижней стороне корпуса расположена матрица (grid) из оловянно-свинцовых или бессвинцовых шариков (balls). Эти шарики припаиваются непосредственно к контактным площадкам на печатной плате (ПП).

Ключевые особенности корпуса BGA672:

• Высокая плотность: 672 вывода на относительно небольшой площади.
• Улучшенные электрические характеристики: Короткие проводники внутри корпуса уменьшают паразитную индуктивность и емкость, что критично для высокоскоростных сигналов (сотни МГц и ГГц).
• Лучший теплоотвод: Кристалл часто расположен ближе к основанию, а сама подложка корпуса способствует рассеиванию тепла. Для мощных ПЛИС обязательна внешняя система охлаждения (радиатор).
• Сложность монтажа и ремонта: Требует точного позиционирования и использования паяльной станции с ИК-подогревом или паяльной печи. Визуальный контроль пайки невозможен — требуется рентген. Ремонт (реболлинг) сложен.

Физические параметры (общие):

• Типоразмер корпуса: Чаще всего 27x27 мм (встречаются и другие варианты, например, 35x35 мм для более старых семейств). Необходимо всегда уточнять по даташиту конкретной модели!
• Шаг шариков (pitch): Стандартные варианты — 1.0 мм и 0.8 мм. Это критически важный параметр для разводки платы.
• Материал: Пластиковый корпус с термоусилителем (для улучшенного теплоотвода).

2. Технические характеристики (зависят от конкретной модели ПЛИС)

Характеристики определяются не корпусом, а семейством и моделью чипа внутри него.

Общие для большинства ПЛИС Xilinx в этом корпусе:

• Техпроцесс: От 90 нм до 16 нм (в зависимости от семейства).
• Напряжение питания ядра (Vccint): От 1.0В до 1.2В для современных семейств.
• Напряжение питания ввода-вывода (Vcco): Программируемое, обычно поддерживает стандарты: LVCMOS (1.8В, 2.5В, 3.3В), LVDS, SSTL, HSTL и др.
• Тактовые частоты: Внутренняя работа — до сотен МГц, высокоскоростные сериализаторы (GTX/GTH) — от 6.25 Гбит/с до 30 Гбит/с и выше.
• Логические ресурсы: От ~10 тысяч до ~500+ тысяч логических ячеек (LUT).
• Встроенная память: От сотен килобит до десятков мегабит блочной памяти (Block RAM).
• Встроенные ядра: Процессоры (ARM Cortex, MicroBlaze), блоки DSP, высокоскоростные трансиверы, АЦП/ЦАП (в некоторых RF-семействах).

3. Парт-номера и совместимые модели (Примеры)

Парт-номер Xilinx имеет сложную структуру. Например: XC7K325T-2FFG676I

• XC — серия (коммерческая температура).
• 7K — семейство (Kintex-7).
• 325T — модель (объем ресурсов).
• -2 — класс скорости.
• FFG676 — тип корпуса (FFG = Flip-Chip Fine-Pitch BGA) и количество выводов (676). Важно: 676 != 672. Это другой корпус.
• I — температурный диапазон (Industrial).

Семейства ПЛИС Xilinx, которые выпускались в корпусе BGA672 (список не исчерпывающий):

1. Семейство Virtex-5 (устаревшее, но все еще в использовании):

• Модели: XC5VLX30, XC5VLX50, XC5VLX85, XC5VLX110, XC5VSX95T.
• Парт-номер примера: XC5VLX50-1FFG676C
• Характеристики: 65 нм, до 240 DSP блоков, встроенные процессоры PowerPC.

2. Семейство Virtex-6 (также устаревшее, но широко распространенное):

• Модели: XC6VLX75T, XC6VLX130T, XC6VLX195T, XC6VSX315T, XC6VHX250T, XC6VHX380T.
• Парт-номер примера: XC6VLX130T-1FFG672C (здесь именно 672 вывода!)
• Характеристики: 40 нм, высокопроизводительные GTX трансиверы.

3. Семейство Spartan-6 (популярное для cost-sensitive решений):

• Модели: XC6SLX25, XC6SLX45, XC6SLX75, XC6SLX100, XC6SLX150.
• Парт-номер примера: XC6SLX45T-2FGG484I (FGG484 — другой корпус, BGA484). Для BGA672 ищите модификации -FFG672.
• Характеристики: 45 нм, низкое энергопотребление, хорошее соотношение цена/производительность.

4. Семейство 7-Series (Artix-7, Kintex-7, Virtex-7) — самое распространенное на данный момент:

• Модели (Artix-7): XC7A50T, XC7A100T, XC7A200T.
• Модели (Kintex-7): XC7K70T, XC7K160T, XC7K325T, XC7K355T, XC7K410T, XC7K420T, XC7K480T.
• Парт-номер примера: XC7K325T-2FFG676C (опять 676) или XC7A200T-2FBG676I. BGA672 в 7-й серии встречается реже, чаще FFG676, FBG676, FFG900 и т.д.
• Характеристики: 28 нм, высокоскоростные трансиверы (до 28 Гбит/с в Ultrascale), ядра ARM Cortex-A9 (для Zynq).

5. Семейство Zynq-7000 (ПЛИС + процессор ARM Cortex-A9):

• Модели: XC7Z010, XC7Z020, XC7Z030, XC7Z045, XC7Z100.
• Парт-номер примера: XC7Z020-1CLG484C (CLG484 — другой корпус). Для BGA672 ищите -FFG672.
• Характеристики: 28 нм, двухъядерный ARM + программируемая логика.

4. Совместимые модели и замена

• Совместимость по выводам (Pin-to-Pin): В пределах одного семейства и одной линейки часто существуют модели с разным объемом ресурсов в одинаковом корпусе. Например, XC6VLX75T-1FFG672C и XC6VLX130T-1FFG672C часто имеют совместимую распиновку (но требуется проверка по документации Pinout Files!).
• Замена: При замене на чип с большим объемом ресурсов в том же корпусе есть высокая вероятность совместимости. Замена на чип из другого семейства (например, Virtex-6 на Kintex-7) невозможна без полного изменения схемы и платы из-за различий в питании, названиях банков ввода-вывода и распиновке.
• Аналоги от других производителей: Прямых аналогов с такой же распиновкой не существует. Конкурентами Xilinx в сегменте ПЛИС являются Intel (Altera) с семействами Cyclone, Arria, Stratix и Microchip (Microsemi) с семействами IGLOO, PolarFire, но они используют собственные корпуса и распиновки.

Важнейшие рекомендации:

1. Всегда определяйте точный парт-номер на вашем чипе или в спецификации проекта.
2. Используйте официальные инструменты Xilinx (AMD):
   • Website: https://www.xilinx.com/ -> Поддержка -> Архив документации.
   • Product Selection Guide: Для фильтрации по корпусу.
   • Package Files (Pinout): Для проверки распиновки конкретной модели (файлы .csv или .xlsx).
   • Datasheet (DSxxx) и User Guide (UGxxx): Для всех электрических и технических характеристик.
3. Для BGA672 всегда уточняйте шаг шариков (pitch) и размер корпуса в даташите на конкретную модель.

Надеюсь, это подробное описание поможет вам в работе!