Xilinx 256PFBGA

Отличный вопрос. Xilinx (ныне часть AMD) использует корпус 256PFBGA для нескольких семейств FPGA и SoC. Это корпус с 256 выводами (Pin), выполненный по технологии Fine-Pitch Ball Grid Array (мелкий шаг шариковых выводов).

Вот подробное описание, характеристики и список деталей.

Общее описание корпуса 256PFBGA

• Тип корпуса: Fine-Pitch Ball Grid Array. Выводы в виде шариков припоя на нижней стороне корпуса.
• Количество выводов: 256.
• Шаг выводов (Pitch): Как правило, 0.8 мм или 1.0 мм для этого типа и количества выводов у Xilinx. Точный шаг зависит от конкретной модели.
• Материал подложки: Обычно пластик (PBGA).
• Размер корпуса: Примерно 17x17 мм (точные размеры могут незначительно варьироваться).
• Особенности: Компактный размер, хорошие электрические и тепловые характеристики по сравнению с корпусами с выводами по периметру (QFP). Требует точного монтажа на плату (рекомендуется рентген-контроль).

Технические характеристики (обобщенные для семейств)

Характеристики сильно зависят от конкретного кристалла внутри корпуса. Ниже ключевые параметры семейств, использующих этот корпус.

1. Семейство Spartan-3AN (Устаревшее, но все еще в использовании)

• Техпроцесс: 90 нм.
• Логические ячейки: От ~3.5K до ~25K (в зависимости от модели).
• Встроенная память (Block RAM): От 108 Кбит до 576 Кбит.
• Встроенная энергонезависимая память: Ключевая особенность! До 16 Мбит Flash.
• DSP-секции (умножители): От 4 до 32.
• Ввод/вывод: Поддержка различных стандартов (LVCMOS, LVTTL, HSTL, SSTL).
• Напряжение ядра: 1.2 В.
• Назначение: Экономичные решения с энергонезависимостью для массового рынка.

2. Семейство Spartan-6 (Рекомендуется для новых разработок вместо Spartan-3)

• Техпроцесс: 45 нм.
• Логические ячейки: От ~3K до ~25K (в 256-выводном корпусе).
• Встроенная память (Block RAM): До 1 Мбит.
• DSP-секции (DSP48A1): До 38.
• Встроенные блоки: АЦП (XADC), блоки управления памятью, высокоскоростные трансиверы GTP (есть не во всех моделях 256PBGA).
• Ввод/вывод: Поддержка высокоскоростных стандартов.
• Напряжение ядра: 1.0В / 1.2В.
• Назначение: Низкая стоимость, низкое энергопотребление, хорошее соотношение цена/производительность.

3. Семейство Artix-7 (Более современное, чем Spartan-6)

• Техпроцесс: 28 нм.
• Логические ячейки: От ~13K до ~35K (в 256-выводном корпусе).
• Встроенная память: До 1.8 Мбит.
• DSP-секции (DSP48E1): До 120.
• Встроенные блоки: АЦП (XADC), высокоскоростные трансиверы (до 6.6 Гбит/с) в некоторых моделях.
• Ввод/вывод: Очень высокопроизводительный.
• Напряжение ядра: 1.0В.
• Назначение: Высокая производительность при низком энергопотреблении и стоимости, ориентирован на портативную и массовую электронику.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно: Последняя часть парт-номера указывает на корпус. Для 256PFBGA это обычно FBG256 или FTG256.

Семейство Spartan-3AN

• XC3S50AN-4FTG256C — 50K системных ворот, корпус FTG256 (безсвинцовый, RoHS), промышленный температурный диапазон.
• XC3S200AN-4FTG256C — 200K системных ворот.
• XC3S400AN-4FTG256I — 400K системных ворот, индустриальный температурный диапазон.
• XC3S700AN-4FG256C — 700K системных ворот (обратите внимание на FG256).

Семейство Spartan-6

• XC6SLX4-2FTG256C — малая логическая емкость (3.8K логических ячеек), корпус FTG256.
• XC6SLX9-2FTG256C — 9.1K логических ячеек.
• XC6SLX16-2FTG256C — 14.6K логических ячеек (наиболее популярный вариант в этом корпусе).
• XC6SLX25-2FTG256C — 24.1K логических ячеек.
• XC6SLX45T-2FGG256C — 43.6K логических ячеек, содержит высокоскоростные трансиверы (обратите внимание на FGG256).

Семейство Artix-7

• XC7A15T-1FTG256C — 16.6K логических ячеек, корпус FTG256.
• XC7A35T-1FTG256C — 33.3K логических ячеек.
• XC7A50T-2FTG256I — 52.1K логических ячеек, индустриальный температурный диапазон.
• XC7A75T-2FTG256C — 75.9K логических ячеек.
• XC7A100T-2FTG256C — 101.4K логических ячеек.
• XC7A200T-2FBG256C — 215.4K логических ячеек (обратите внимание на FBG256).

Совместимость и замечания

1. Несовместимость между семействами: FPGA разных семейств не являются совместимыми по выводам (pin-to-pin), даже в одном корпусе. Распиновка (pinout), напряжения питания, требования к разводке питания и земли полностью разные. Нельзя просто заменить Spartan-6 на Artix-7 без полного перепроектирования платы.
2. Совместимость внутри семейства: Часто существуют миграционные пути (Migration Paths) внутри одного семейства. Например, XC6SLX16 и XC6SLX25 в корпусе FTG256 могут иметь частично или полностью совместимую распиновку, что позволяет увеличить логическую емкость без изменения платы. Это необходимо проверять в документации Migration Pinout Files для конкретного семейства.
3. Трансиверы (GTP/GTX): Модели с суффиксом "T" (например, XC6SLX45T, XC7AT) содержат высокоскоростные трансиверы. Их распиновка и требования к питанию/разводке радикально отличаются от нетрансиверных моделей.
4. Температурный диапазон:
   • C = Commercial (0°C to +85°C, Tj)
   • I = Industrial (-40°C to +100°C, Tj)
   • Военные (M) и расширенные (E) диапазоны в корпусе 256PFBGA встречаются редко.

Где искать информацию

1. Даташиты (Data Sheets): Краткие общие характеристики.
2. Руководства по выбору (Selection Guides): Таблицы с полным списком моделей, корпусов и характеристик.
3. Руководства по распиновке (Pinout Files): Подробные таблицы с назначением каждого вывода для конкретной модели и корпуса.
4. Руководства по монтажу (Packaging Specifications): Точные механические чертежи корпуса.

Рекомендуемый источник: Все эти документы доступны на официальном сайте AMD (ранее Xilinx) в разделе поддержки для каждого конкретного семейства.