Xilinx XC5VLX330

Xilinx XC5VLX330 — Описание и технические характеристики

XC5VLX330 — это высокопроизводительная программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) семейства Virtex-5 LX от компании Xilinx (ныне AMD). Семейство LX оптимизировано для задач с высокой плотностью логики и высокой производительностью, но без встроенных высокоскоростных трансиверов (которые есть в семействах LXT, SXT и FXT).

Основное назначение

Используется в прототипировании ASIC, цифровой обработке сигналов (DSP), высокопроизводительных вычислениях, сетевом оборудовании, медицинской визуализации и оборонной промышленности.

Технические характеристики

• Техпроцесс: 65 нм (медь, low-k диэлектрик).
• Логические ячейки: 331 776 （эквивалент логических элементов).
• Блоки CLB（Configurable Logic Block）: 51 840 слайсов (Slice), каждый содержит 4 LUT (Look-Up Table) с 6 входами и 4 триггера.
• Распределённая RAM: 3 420 Кбит.
• Блочная RAM (BRAM): 11 664 Кбит (организовано в 288 блоков по 36 Кбит).
• DSP48E слайсы（DSP-блоки）: 192 шт.
  • Каждый блок включает 25x18 битный множитель, 48-битный аккумулятор и сумматор.
  • Пиковая производительность DSP: до 352 GMAC/s (при 550 МГц).
• Цифровые Clock Manager (DCM) / PLL:
  • DCM: 6 шт.
  • PLL: 12 шт.
• Поддержка ввода/вывода:
  • Максимальное количество пользовательских выводов I/O: 1200 (в корпусе FF1760).
  • Доступные банки I/O: 20 (по 40/80 выводов).
  • Поддержка стандартов: LVTTL, LVCMOS, PCI, PCI-X, LVDS, SSTL, HSTL, Differential HSTL, BLVDS и др.
  • Скорость передачи данных через I/O: до 800 Мбит/с (SelectIO).
• Память интерфейсов:
  • DDR/DDR2/DDR3 SDRAM, QDR-II, RLDRAM-II, FCRAM-II.
• Interlaken / PCIe: Не поддерживаются напрямую (требуется внешние PHY-микросхемы, так как нет встроенных SerDes).
• Биты конфигурации: Около 74,000,000 бит (~8.8 МБ).
• Напряжение питания:
  • Ядро (Vcore): 1.0 В (обязательно).
  • Вспомогательное (VCCAUX): 2.5 В.
  • I/O: 1.2В — 3.3В (зависит от стандарта).
• Температурный диапазон:
  • Коммерческий (C): 0°C до +85°C.
  • Индустриальный (I): -40°C до +100°C.
• Корпуса: BGA-пакеты: FG676, FG900B, FF1153, FF1760.

Доступные парт номера (Part Numbers)

Парт номер включает информацию о скорости (скоростной рангач D-5-3), корпусе и температурном диапазоне.

Базовые обозначения последовательности: XC5VLX330-[Степень связи]-[Скорость]-[Корпус]-[Темп][Обёртка]

| Парт номер | Описание (корпус / скорость) | | :--- | :--- | | XC5VLX330-1FF1760C | FF1760 (BGA, 26x26mm), Speed Grade -1, Commercial (0~85°C) | | XC5VLX330-2FF1760C | FF1760, Speed Grade -2, Commercial | | XC5VLX330-3FF1760C | FF1760, Speed Grade -3（最高）, Commercial | | XC5VLX330-1FFG1513C | FFG1513 (без свинца, 26x26mm), Speed -1, Custom (для FF1153 аналог) | | XC5VLX330-2FFG1761C | FFG1761 (без свинца), Speed -2, Commercial | | XC5VLX330-1FG900C | FG900, Speed -1, Commercial (520 I/O, доступно после заказа) | | XC5VLX330-2FFG1738I | Индустриальная версия | | XC5VLX330T / XC5VLX330T-1FFG1738C | Особый случай: Семейство "Virtex-5 LXT" с трансивером (не путать с базовым LX!) |

Примечание по корпусам: Они имеют разные физические размеры и количество выводов:

• FG900: 1754 out (522 I/O, 2 гигабитных вывода), 19x19 мм (реже).
• FFB1153 (FF1153): BGA 35x35 мм, 1153 контакта (740 I/O).
• FFG1513: BGA 42.5x42.5 мм, 1513 контакта (1100 I/O).
• FF1760 (FFG1760 – bezскотлин) / FFG1761: BGA 42.5x42.5 мм, 1760 контактов (1200 I/O).
• FFG1738 / FFG1761: Это корпуса для варианта с T-версиями.

Совместимые модели и аналоги

1. Внутренние (Aналоги от Xilinx, семейство Virtex-5))

Все они используют стандартный менеджер конфигурации и совместимы по схеме питания (при одинаковом корпусе):

• Младшие модели (то же семейство, реже кристаллы):
  • XC5VLX110（аналог, вдвое меньше ресурсов, можно устанавливать в тот же корпус XOR выполнять часть функций)
  • XC5VLX220
• Компиляции (для экономии):
  • XC5VLX330T — Существенное отличие! Семейство T включает 24 Gigabit Transceiver (GTX) и PCIe блок. Если ваш проект на базе XC5VLX330 не требует трансиверов, он не поможет быстро перепрограммировать логику.

2. Переходы между скоростями (S-тактика):

• XC5VLX330-1 ↔ XC5VLX330-3 — Отличаются только максимальной тактовой частотой и требованиями к охлаждению (Speed Grade -3 самый быстрый). Внутренняя схема одна.

3. Close Family

Иногда используют для пиверхоного контроля прошивки (migrate from smaller chips):

• Spartan-6 (XC6SLX...) — Только для схожих по функционалу задач, разный пин-аут и частота.
• Virtex-5 любые семейства LXT/SXT/FXT – корректная соразмерная встреча возможна только при изменении ВЦ.

Схема конфигурации и дополнительно

• Конфигурирование: Поддерживает SelectMap, SPI Flash, BPI, Master BPI, Slave SelectMAP, I2C.
• Верификация протоска: Спецификация только через FPGA.Jtag (термистор XC9572 или XXR).

Оформление заказа для реальных устройств

При заказе парт номер должен быть составлен стандартно по формуле:

Пример заказа БНА: XC5VLX330-2FFG1760C

| Код | Означает | | :--- | :--- | | XC | Приставка Xilinx (Config Options без свинцовой кодировки)| | 5V | Семейство Virtex-5 | | L | Logic (Логика) | | 330 | Объем в K logic cells | | -2 | Скорость: медленная(Мгц) | | FFG1760 | Корпус без свинца, кол-во pins = 1760 | | C | Темп класс: - Коммерческий (0 to +85) |

Обзоры производства

• На сегодняшний день это почти устаревшая микросхема, так как Xilinx (AMD) выпустили серии Kintex-UltraScale и Virtex-6 (а это изделия 2008–2013 года). Но её продолжают активно использованть в заменных модулях на рынке военной и индустриальной автоматики из-за накопленной пользовательской библиотеки.

Проверка совместимости старых дизайнов: Если вы проектируете под XC5VLX330, убедитесь, что старое "ISE" окружение поддерживает настройку GRS/Rs. Xilinx новые "Vivado" для Virgin-5 не подходят (толькоISE!).