Xilinx XCV150-4PQ240C

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для микросхемы Xilinx XCV150-4PQ240C.

Краткое описание

Xilinx XCV150-4PQ240C — это ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) из семейства Virtex, первого поколения высокопроизводительных FPGA от Xilinx. Эта конкретная модель представляет собой устройство среднего размера по меркам своего времени (конец 1990-х — начало 2000-х), сконфигурированное для коммерческого температурного диапазона и поставляемое в корпусе для поверхностного монтажа.

• Назначение: Универсальная высокопроизводительная ПЛИС для сложных цифровых проектов, таких как прототипирование ASIC, цифровая обработка сигналов (DSP), телекоммуникационное оборудование, сложные контроллеры и сетевые устройства.
• Ключевые особенности семейства Virtex: Архитектура на основе матрицы конфигурируемых логических блоков (CLB), встроенная блочная RAM (Block RAM), задержочные линии с цифровым управлением (DLL) для управления тактовыми сигналами, поддержка нескольких стандартов ввода-вывода.
• Статус: Семейство Virtex (оригинальное) официально снято с производства (End-of-Life). Оно было заменено более современными поколениями: Virtex-II, Virtex-4, Virtex-5, Virtex-6, Virtex-7 и текущими семействами UltraScale и UltraScale+.

Декодировка парт-номера (XCV150-4PQ240C)

• XCV: Серия — Virtex (коммерческое напряжение).
• 150: Примерное количество системных вентилей (System Gates) — 150,000. Это оценочный параметр, фактическая логическая емкость измеряется в CLB.
• -4: Скоростной класс. "-4" соответствует максимальной частоте работы. Чем меньше число, тем быстрее устройство (в данном случае -4 быстрее, чем -5 или -6).
• PQ: Тип корпуса — Plastic Quad Flat Pack (PQFP).
• 240: Количество выводов — 240 пинов.
• C: Температурный диапазон — Commercial (0°C to +85°C, Junction Temperature).

Технические характеристики

| Параметр | Значение для XCV150-4PQ240C | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Семейство | Xilinx Virtex (Original/Classic) | Первое поколение Virtex | | Логическая емкость | ~150,000 системных вентилей | Оценочный параметр | | Конфигурируемые логические блоки (CLB) | 1,536 CLB | 1 CLB = 2 среза (Slice), каждый срез содержит две 4-входовые LUT и два триггера. | | Эквивалент логических ячеек | ~ 33,000 - 38,000 LC | Приблизительная оценка для сравнения с более новыми FPGA. | | Встроенная память (Block RAM) | 32 блока по 4Kbit каждый | Всего 128 Kbit (16 KB) распределенной двухпортовой RAM. | | Программируемые триггеры | 6,144 | По 4 триггера на CLB. | | Скоростной класс | -4 | | | Макс. частота (приблизительно) | До ~150-200 МГц | Зависит от конкретного дизайна и маршрутизации. | | Количество пользовательских I/O | 166 (из 240 выводов) | Остальные выводы — питание, земля, конфигурация. | | Стандарты ввода-вывода | LVTTL, LVCMOS (2.5V, 3.3V), PCI (33MHz), GTL, AGP, HSTL, SSTL | | | Тактовые менеджеры (DLL) | 4 | Digital Delay-Locked Loops для подавления задержки такта, умножения/деления частоты. | | Напряжение ядра (Vccint) | 2.5V | | | Напряжение ввода-вывода (Vcco) | 3.3V (возможны другие банки) | Поддерживает несколько напряжений на разных банках I/O. | | Температурный диапазон | Commercial (0°C до +85°C Tj) | | | Корпус | 240-контактный Plastic Quad Flat Pack (PQFP) | | | Техпроцесс | 0.22 мкм / 0.18 мкм | | | Технология конфигурации | SRAM (требуется внешняя ПЗУ при каждом включении) | |

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги (вариации в пределах той же логической матрицы):

• По скорости и температуре:
  • XCV150-5PQ240C (более медленная версия, -5)
  • XCV150-6PQ240C (еще более медленная версия, -6)
  • XCV150-4PQ240I (Industrial температурный диапазон: -40°C до +100°C)
• По корпусу:
  • XCV150-4BG352C (более крупный корпус BGA352, больше выводов I/O).
  • XCV150-4FG256C (корпус FineLine BGA (FBGA) 256).

Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели:

Это устройства в том же корпусе (PQ240), которые могут быть установлены на ту же печатную плату, но имеют разную логическую емкость. Внимание: Необходима проверка посадочного места (footprint) и распиновки питания.

• XCV50-4PQ240C
• XCV100-4PQ240C
• XCV200-4PQ240C
• XCV300-4PQ240C
• XCV400-4PQ240C (максимальная емкость в этом корпусе для Virtex)

Функциональные/Архитектурные преемники (для новых проектов):

Для разработки новых проектов настоятельно рекомендуется использовать современные семейства. Миграция с XCV150 потребует полного перепроектирования и переноса кода.

• Ближайший преемник по времени и архитектуре: Virtex-II (например, XC2V250).
• Современные аналоги по емкости (приблизительно):
  • Xilinx Artix-7 (например, XC7A50T) — низкая стоимость, средняя производительность.
  • Xilinx Spartan-6 (например, XC6SLX75) — предыдущее поколение, но еще доступное.
  • Intel (Altera) Cyclone IV/V/10 (например, EP4CE55, 10CL055) — альтернатива от конкурента.

Важная информация для пользователей

1. Снято с производства: Устройство и все семейство оригинальных Virtex больше не производятся. Покупка возможна только на вторичном рынке (у дистрибьюторов переферии или на аукционах).
2. Инструменты разработки: Для работы с XCV150 требуется старая версия ПО ISE Foundation (версии 10.1 или ранее). Современные Vivado не поддерживают это семейство.
3. Конфигурация: Поскольку это FPGA на SRAM, необходим внешний PROM (например, Xilinx Platform Flash) для загрузки конфигурации при включении питания.
4. Применение сегодня: Актуально только для поддержки устаревшего оборудования, ремонта или образовательных целей. Для новых разработок не используется.

Рекомендация: Если вы поддерживаете старую систему, ищите XCV150 на вторичном рынке. Если начинаете новый проект, выберите современную FPGA (например, из семейства Xilinx Artix-7 или Intel Cyclone V).