Xilinx XC5VFX100T-2FFG1136C

Отличный выбор! Xilinx XC5VFX100T-2FFG1136C — это высокопроизводительный FPGA из семейства Virtex-5, которое в свое время задавало новые стандарты в отрасли. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

XC5VFX100T — это представитель семейства Virtex-5 FXT (FPGA + PowerPC + High-Speed Transceivers). Он сочетает в себе высокую логическую емкость, встроенные процессорные ядра PowerPC 440, мощные блоки DSP и высокоскоростные сериализаторы/десериализаторы (SERDES). Микросхема предназначена для сложных, требовательных к вычислительной мощности и пропускной способности применений, таких как:

• Телекоммуникационное и сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы)
• Оборонные и аэрокосмические системы (радары, системы обработки сигналов)
• Высокопроизводительные вычислительные системы (HPC, ускорители)
• Оборудование для тестирования и измерений
• Системы видеонаблюдения и обработки изображений.

Расшифровка маркировки:

• XC5VFX100T: Xilinx Virtex-5, семейство FXT, 100K логических ячеек.
• -2: Скоростной сорт (Grade). "-2" — стандартный промышленный сорт с максимальной производительностью.
• FFG1136: Тип корпуса. FFG — Flip-Flip Grid Array (корпус с шариковыми выводами, без свинца). 1136 — количество выводов (1136-pin).
• C: Диапазон рабочих температур. C = Commercial (0°C до +85°C, температура корпуса).

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Virtex-5 FXT | | Логические ячейки (Logic Cells) | ~108,000 | | Срезов (Slices) | 15,840 (каждый содержит 4 LUT и 4 триггера) | | Встроенная память (Block RAM) | 5,328 Кбит (около 666 КБ) | | Тактовая частота (макс. для логики) | До 550 МГц (зависит от дизайна и маршрутизации) | | DSP48E Slices | 128 (высокопроизводительные блоки для умножения-накопления) | | Встроенные процессоры | Два ядра IBM PowerPC 440 с тактовой частотой до 550 МГц, каждый с кэшем, интерфейсом к внутренней шине (PLB) и контроллером DMA. | | Высокоскоростные трансиверы | 24 трансивера RocketIO GTP, каждый поддерживает скорости от 100 Мбит/с до 3.75 Гбит/с. Поддерживают протоколы: PCIe Gen1/2, SRIO, Gigabit Ethernet, XAUI и др. | | Входы/Выходы общего назначения (User I/O) | До 560 контактов (зависит от конфигурации банков питания) | | Стандарты I/O | Поддержка LVDS, LVCMOS (до 1.8V), SSTL, HSTL, PCI, PCI-X и других. | | Внутренние тактовые ресурсы (CMT) | 6 блоков (Clock Management Tiles), каждый содержит PLL и DCM для синхронизации, умножения/деления частоты, устранения джиттера. | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.0V | | Напряжение ввода-вывода (Vcco) | Программируемое: 1.2V, 1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.3V (в зависимости от банка) | | Техпроцесс | 65 нм | | Тип корпуса | 1136-контактный FFGA (Flip-Flip Grid Array), без свинца (RoHS-совместимый). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Парт-номер формируется по шаблону: XC5VFX100T-[Сорт][Корпус][Температура]

Основной парт-номер:

• XC5VFX100T-2FFG1136C (Стандартная версия, коммерческий температурный диапазон).

Альтернативные парт-номера (варианты):

• XC5VFX100T-1FFG1136C (Более медленный скоростной сорт "-1").
• XC5VFX100T-2FFG1136I (Промышленный температурный диапазон: -40°C до +100°C).
• XC5VFX100T-2FFG1136M (Расширенный военный диапазон, обычно по спецификации MIL-STD-883).

Совместимые / Альтернативные модели в семействе Virtex-5 FXT: При выборе альтернативы важно смотреть на логическую емкость, количество трансиверов и наличие процессоров.

• XC5VFX70T — Меньше логики (~70K ячеек), меньше трансиверов (16), 2x PowerPC 440. Прямая "младшая" замена при нехватке ресурсов XC5VFX100T.
• XC5VFX130T — Больше логики (~130K ячеек), 24 трансивера, 2x PowerPC 440. "Старшая" модель в линейке FXT.
• XC5VSX95T (семейство SXT) — Сфокусировано на DSP (640 блоков DSP48E), но не имеет встроенных процессоров PowerPC. Подходит для задач ЦОС.
• XC5VLX110T (семейство LXT) — Имеет трансиверы (24), но не имеет встроенных процессоров PowerPC. Подходит для задач, где нужна только высокоскоростная последовательная связь и логика.
• XC5VLX330 (семейство LX) — Очень большая логическая емкость, но без трансиверов и без PowerPC.

Важное примечание по совместимости:

• Выводная совместимость (Pin-to-Pin): В пределах одного корпуса (FFG1136) и одного семейства (FXT) некоторые модели могут быть частично совместимы по выводам, но это требует обязательной проверки в документации (Pinout Files) и в среде проектирования (PlanAhead/ISE). Полная гарантированная совместимость встречается редко.
• Перенос проекта: Перенос дизайна между моделями (например, с 70T на 100T) на уровне HDL-кода обычно прямолинеен, если не используются специфические для кристалла примитивы (например, лишние GTP или BRAM). Однако требуется повторная реализация (place & route) и проверка таймингов.

Программное обеспечение и статус

• Поддерживаемые среды разработки: Основная среда — Xilinx ISE Design Suite (версии 10.x — 14.7). Официальная поддержка Virtex-5 в более новых средах Vivado отсутствует.
• Статус: Семейство Virtex-5 находится в статусе "End-of-Life" (EOL). Xilinx (ныне AMD) прекратила производство новых чипов. Микросхемы доступны только через дистрибьюторов на остатках или на вторичном рынке. Для новых проектов рекомендуется рассматривать более современные семейства, такие как Kintex-7, Virtex-7, Ultrascale.

Рекомендуемая документация:

1. DS100 (Datasheet): Virtex-5 FPGA Data Sheet.
2. UG190 (User Guide): Virtex-5 FPGA User Guide.
3. UG200 (User Guide): Virtex-5 RocketIO GTP Transceiver User Guide.
4. UG201 (User Guide): Virtex-5 Embedded Processor Block Reference Guide (по PowerPC 440).

Надеюсь, это описание будет полезным!