Xilinx XQ2V1000-4FG456N

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для микросхемы Xilinx XQ2V1000-4FG456N.

Общее описание

Xilinx XQ2V1000-4FG456N — это программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) из семейства Virtex®-II, изготовленная по 0.15/0.12 мкм технологии и с использованием медных соединений. Ключевая особенность этой конкретной модификации — ее корпус с керметным покрытием, что указывает на ее предназначение для применения в аэрокосмической и оборонной промышленности, где требуются повышенная надежность, стойкость к радиации и extended temperature range.

Это не коммерческая (коммерческого или промышленного диапазона) микросхема, а компонент QPro (Qualified Programmable), прошедший специальный контроль и тестирование для работы в жестких условиях.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Xilinx (ныне часть AMD) | | Семейство | Virtex-II QPro (Rad-Tolerant) | | Логические ячейки | 1,008,000 (примерно 1 млн. гейтов) | | Эквивалент системных вентилей | ~1.2 млн. | | Конфигурационная память | SRAM на основе (требует внешней конфигурационной ПЗУ) | | Встроенная память (Block RAM) | 720 Кбит (40 блоков по 18 Кбит каждый) | | Dedicated Multipliers | 40 (18x18 бит) | | Тактовые области (DCM) | 8 (Digital Clock Managers) для управления тактовыми сигналами | | Макс. пользовательских I/O | 264 (для корпуса FG456) | | Напряжение ядра (Vccint) | 1.5 В | | Напряжение ввода-вывода (Vcco) | 3.3 В (поддерживаются и другие стандарты, но Vcco банка должно быть настроено соответствующим образом) | | Скоростной класс | -4 (что указывает на высокую производительность) | | Температурный диапазон | Военный (Military): -55°C до +125°C | | Корпус | FG456 - Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA), 456 выводов, шаг 1.0 мм | | Покрытие корпуса | Керметическое (Cerdip) для повышенной надежности | | Стойкость к радиации | Устойчива к одиночным сбоям (SEU), обладает повышенной стойкостью к полному поглощенному излучению (TID) по сравнению с коммерческими аналогами. | | Техпроцесс | 0.15 µm / 0.12 µm, междсоединения на меди |

Парт-номера (Part Number) Decoding

Полное обозначение компонента раскрывается так:

• X: Xilinx
• Q: Qualified (QPro series, для высоконадежных применений)
• 2V: Семейство Virtex-II
• 1000: Индекс модели, указывающий на размер кристалла (1000 = один из самых больших в линейке)
• -4: Скоростной класс (чем меньше число, тем выше производительность: -4 быстрее, чем -5 или -6)
• F: Корпус типа BGA (Ball Grid Array)
• G: Количество выводов (G = 456)
• 456: Количество выводов (подтверждает предыдущий символ)
• N: Тип покрытия/материал корпуса (N = Lead-Free, Cerdip (Кермический) / Ceramic Quad Flat Pack)

Совместимые модели и альтернативы

Понятие "совместимость" для ПЛИС можно рассматривать с нескольких точек зрения:

1. Прямые аналоги и замены в том же семействе (Drop-in Replacement):

Это компоненты с идентичным корпусом (FG456) и одинаковым расположением выводов (pinout). Они могут отличаться скоростным классом, температурным диапазоном или объемом ресурсов.

• По скорости: Модели с индексом -5 или -6 будут иметь более низкую производительность, но электрически совместимы по выводам.
  • XQ2V1000-5FG456N
  • XQ2V1000-6FG456N
• По размеру кристалла: Модели с другим индексом (например, 6000, 8000) в том же корпусе НЕ являются совместимыми, так как у них другое расположение выводов и назначение банков питания.
  • XQ2V6000-4FG456N — не является прямой заменой.

2. Функциональные аналоги из других семейств (НЕ прямые замены):

Для новых разработок или модернизации систем следует рассматривать более современные семейства ПЛИС Xilinx/AMD, также предназначенные для высоконадежных применений. Они предлагают лучшую производительность, эффективность и большую логическую емкость, но требуют полного пересмотра печатной платы и проекта.

• Virtex-4 QPro (QV4): Более новое поколение, меньшее энергопотребление, больше ресурсов.
• Virtex-5 QPro (QV5): Еще более современная архитектура.
• Kintex / Virtex UltraScale+ Radiation Tolerant: Современные семейства для космических применений (например, XQRKU060). Обладают значительно более высокими характеристиками и стойкостью к радиации.

3. Совместимость на уровне конфигурации:

• Конфигурационная ПЗУ: Для загрузки прошивки в эту ПЛИС потребуется соответствующая высоконадежная ПЗУ, совместимая с семейством Virtex-II (например, Xilinx Platform Flash XL).
• Инструменты разработки: Для работы с этой микросхемой требуется старая версия ПО ISE Design Suite (версии 10.1 - 14.7). Современные инструменты Vivado его не поддерживают.

Важное примечание

Компоненты семейства Virtex-II, особенно военного и аэрокосмического класса, являются устаревшими (Obsolete). Xilinx (AMD) не рекомендует их для новых проектов. Приобретение таких микросхем возможно только на рынке перераспределения компонентов (broker market), где высок риск столкнуться с контрафактной продукцией. Для новых высоконадежных разработок обязательно следует выбирать современные поддерживаемые семейства.