Xilinx XC4VLX25-11SFG363C — Описание и характеристики

Общее описание

XC4VLX25-11SFG363C — это FPGA ( field-programmable gate array, программируемая логическая интегральная схема) из семейства Virtex-4 LX производства компании Xilinx (ныне часть AMD). Микросхема предназначена для высокопроизводительных логических применений общего назначения: цифровая обработка сигналов, телекоммуникационное оборудование, встраиваемые системы, промышленная автоматизация, аэрокосмическая отрасль и прототипирование ASIC.

Особенность линейки LX (Logic): оптимизирована под высокую логическую плотность и DSP-операции, но без встроенных блоков SerDes/MGT (в отличие от FX) и без полноценного PowerPC-ядра (в отличие от SX).

Расшифровка парт-номера

| Часть | Значение | |-------|----------| | XC4V | Xilinx CPLD/FPGA, семейство Virtex-4 | | LX | Logic-серия (Logic-optimized) | | 25 | Логическая плотность ≈ 25 000 логических ячеек (~24 192) | | -11 | Скоростной грейд (speed grade 11 — высокий) | | SF | Тип корпуса: FF/SF — flip-chip BGA с тепловым рассеивателем через крышку | | G | RoHS-совместимый (без свинца в покрытии) | | 363 | Количество шариков/pin-ов корпуса | | C | Температурный диапазон: Commercial (0°C … +85°C, junction) |

Технические характеристики

Логические ресурсы

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Логические ячейки (Logic Cells) | ~24 192 | | Configurable Logic Blocks (CLB) | 2 688 | | Слайсы (Slices) | 10 752 | | LUT-ы (4-входовые) | 21 504 | | Триггеры/FF | 21 504 | | Блоки Block RAM | 72 блока по 18 Кбит | | Общая ёмкость Block RAM | 1 296 Кбит (≈1,3 Мбит) | | Максимум Distributed RAM | ~168 Кбит | | DSP48 Slices | 48 (по 18×18 умножитель + 48-бит аккумулятор) | | Блоки XtremeDSP | 48 |

Интерфейсы и I/O

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Максимум пользовательских I/O | до 240 (зависит от корпуса) | | Bank-и I/O | 5 банков | | Поддерживаемые стандарты I/O | LVCMOS, LVTTL, LVDS, BLVDS, LVPECL, SSTL, HSTL, PCI, PCI-X, GTL, GTLP и др. | | Встроенные дифференциальные Termination | Da (Digitally Controlled Impedance) | | Источник опорных тактов | 8× BUFG + цифровые DCM ×4 + PLL ×4 |

Частотные ресурсы

• Digital Clock Managers (DCM): 8
• Phase-Matched Clock Dividers (PMCD): 4
• BUFG/BUFR/BUFIO: до 16 глобальных + 16 региональных
• Максимальная рабочая частота (speed -11): ~ 500+ МГц (в зависимости от реализации)

Питание и корпус

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Напряжение ядра (Vccint) | 1,2 В | | Напряжение I/O (Vcco) | 1,2 / 1,5 / 1,8 / 2,5 / 3,3 В | | Auxiliary (Vccaux) | 2,5 В | | Корпус | SF363 — 363-выводной flip-chip BGA, 17×17 мм, шаг 1,0 мм | | Рабочая температура (junction) | 0…+85 °C (Commercial) | | Техпроцесс | 90 нм, медь, low-k диэлектрик |

Парт-номера (Ordering Part Numbers)

Базовый номер: XC4VLX25

Основные варианты заказа из datasheet Xilinx:

| OPN (Ordering Part Number) | Speed | Package | Temp | |----------------------------|-------|---------|------| | XC4VLX25-10SF363C | −10 | SF363 | Commercial | | XC4VLX25-10SF363I | −10 | SF363 | Industrial | | XC4VLX25-11SF363C | −11 | SF363 | Commercial | | XC4VLX25-11SF363I | −11 | SF363 | Industrial | | XC4VLX25-12SF363C | −12 | SF363 | Commercial (быстрейший) | | XC4VLX25-12SF363I | −12 | SF363 | Industrial | | XC4VLX25-10FF668C / I | −10 | FF668 | Commercial/Industrial | | XC4VLX25-11FF668C / I | −11 | FF668 | Commercial/Industrial | | XC4VLX25-12FF668C / I | −12 | FF668 | Commercial/Industrial | | XC4VLX25-10FFG668C / I (G = RoHS) | −10 | FFG668 | галоген-фри | | XC4VLX25-11FFG668I | −11 | FFG668 | Industrial, RoHS | | XC4VLX25-12FFG668C | −12 | FFG668 | Commercial, RoHS |

Примечание: постфикс G = RoHS/Green, C = Commercial (0…85°C Tc), I = Industrial (−40…100°C Tj).

Корпуса для XC4VLX25:

• SF363 (17×17 мм FF BGA)
• FF668 (27×27 мм FF BGA)
• FFG668

Совместимость

Pin-to-pin (по корпусу и цоколёвке)

Полностью pin-совместимы между собой при одинаковом корпусе:

• XC4VLX25 ↔ XC4VLX40 в корпусах FF668 / SF363 (разная плотность, DDR/SDR питание совместимо)
• Внутри семейства Virtex-4 LX: серии LX25 / LX40 / LX60 / LX80 / LX100 / LX160 используют единое шасси и часто могут менять друг друга в одном корпусе (при равенстве I/O-bank'ов).

Совместимые по рынку/аналогам

| Класс | Аналоги | |-------|---------| | Xilinx (для миграции) | XC4VFX12, XC5VLX30 (Virtex-5) через адаптацию платы | | Программная совместимость | ISE Design Suite 14.x, Vivado (ограниченно для V-4 через ISE), ChipScope, EDK | | Формат битстрима | .bit / .mcs / .bin (iMPACT) | | Конфигурационная память | XCF02S, XCF04S, XCF08P Platform Flash; SPI flash (M25P, AT45DB) |

Совместимые модели ASIC/производные

• XA4VLX25 — автомобильная серия (Automotive grade, −40…125 °C)
• XQ4VLX25 — радиационно-стойкие версии (QML, Space)

Замечание: работать с XC4VLX25 можно только в Xilinx ISE 14.7 (или в более старых) — Vivado данное семейство не поддерживает после 2013 г.

Краткое резюме

XC4VLX25-11SFG363C — 90-нм FPGA семейства Virtex-4 LX с 24.192 логическими ячейками, 1,3 Мбит Block RAM, 48 DSP-блоками, 8 DCM, до 240 пользовательских I/O, корпус SF363, speed grade −11, коммерческий диапазон, RoHS. Оптимизирована под высокоскоростную логику и DSP, продаётся под несколькими OPN в зависимости от скорости (−10/11/12), температуры (C/I) и корпуса (SF363/FF668/FFG668). Благодаря ISE 14.7, Platform Flash и совместимости с другими LX/FF корпусами, широко применялась в телекоммуникационных и промышленных проектах середины 2000-х — начала 2010-х.