Xilinx XC2064-33PC68C — Описание и характеристики

📋 Общее описание

XC2064-33PC68C — это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) из первой в мире коммерческой серии FPGA Xilinx XC2000. Данная серия была представлена компанией Xilinx в 1985 году и стала революционной разработкой, положившей начало массовому использованию FPGA.

Микросхема выполнена по КМОП-технологии и содержит массив настраиваемых логических блоков (CLB), соединённых программируемой матрицей межсоединений. Конфигурация хранится в SRAM, что позволяет перепрограммировать микросхему многократно.

🔧 Технические характеристики

| Параметр | Значение | |----------|----------| | Серия | XC2000 (первое поколение FPGA Xilinx) | | Модель | XC2064 | | Логических ячеек (Logic Cells) | 64 CLB | | Эквивалентных вентилей | ~1 200 (типовое значение) | | Триггеров (Flip-Flops) | 128 | | Входов/Выходов (I/O) | До 58 (для PC68) | | Корпус | PC68 (PLCC-68, пластиковый) | | Количество выводов | 68 | | Скоростной грейд | -33 (задержка 3.3 нс на CLB) | | Температурный диапазон | C = Commercial (0…+70 °C) | | Напряжение питания | 5 В (±5 %) | | Технология | КМОП / SRAM-конфигурация | | Ёмкость конфигурационной памяти | ~12 038 бит | | Быстродействие (Fmax) | ~ 33 МГц (тип.) | | Потребляемая мощность | ~ 1 Вт (зависит от загрузки) |

Расшифровка обозначения:

• XC2064 — семейство и логическая ёмкость
• -33 — скоростная градация (меньше — быстрее)
• PC — тип корпуса (PLCC, пластик)
• 68 — количество выводов
• C — коммерческий температурный диапазон

📦 Парт-номера (Part Numbers) семейства XC2000

Семейство включало несколько моделей, отличающихся числом логических блоков и корпусов:

По логической ёмкости:

| Модель | CLB | Вентилей (~) | I/O | |--------|-----|--------------|-----| | XC2018 | 100 | 1 800 | 74 | | XC2064 | 64 | 1 200 | 58 |

Примечание: XC2064 — базовая и самая младшая по ёмкости модель. XC2018 — более ёмкая.

По корпусам (суффиксы):

| Суффикс | Корпус | Выводов | |---------|--------|---------| | PC68 | PLCC | 68 | | PC84 | PLCC | 84 | | PG84 | PGA (керамика) | 84 | | PP84 | PGA (пластик) | 84 | | PC156 | PLCC | 156 | | PG156 | PGA | 156 | | CB100 | PQFP | 100 | | CB152 | PQFP | 152 |

Скоростные грейды:

• -33, -50, -70, -100 (число — задержка в нс/корпус, меньше = быстрее)

Температура:

• C — Commercial (0…+70 °C)
• I — Industrial (−40…+85 °C)
• M — Military (−55…+125 °C)

Примеры полных парт-номеров:

• XC2064-33PC68C ← указанный
• XC2064-50PC68C
• XC2064-70PG84C
• XC2064-70PC68I
• XC2018-33PC84C
• XC2018-50PG84I

🔄 Совместимые модели

Программная / конфигурационная совместимость:

• XC2018 — старшая модель того же семейства, общий формат конфигурационного битстрима (близкие tools)
• Полная совместимость по Design Environment: Xilinx DS-100, XACT, XACT Step (ранние САПР Xilinx)

Аппаратно-логическая эволюция (обратная совместимость идей):

• XC3000 — следующее поколение, функционально развивает архитектуру XC2000
• XC4000 — более поздняя серия
• Spartan — "наследник" классических малых FPGA

Конфигурационные ПЗУ (для загрузки битстрима):

• Xilinx XC17xx / XC17Vxx — серии последовательных PROM (например, XC1736, XC1765)
• Xilinx XC18xx — ранние конфигурационные PROM

Совместимые аналоги и замена:

Прямыхpin-to-pin аналогов от других производителей нет — XC2000 был уникальной архитектурой Xilinx. Для новых проектов обычно применяют:

• Xilinx Spartan-3/6, Artix-7 (современные замены)
• Lattice iCE40 / MachXO (низкоплотностные FPGA)
• Altera (Intel) MAX7000 / MAX II (CPLD — функциональные аналоги по задачам)

⚠️ Статус и особенности

• Серия XC2000 снята с производства (obsolete), выпускалась приблизительно в 1985–1995 годах.
• На текущий момент применяется только во вторичном рынке, в реверс-инжиниринге и в ремонте старого оборудования.
• Требует внешний конфигурационный PROM или программатор (например, использовать modern equivalents / HW-130 через адаптеры).
• Архитектура классическая "SRAM-based", что даёт преимущества перепрограммирования.

📌 Резюме

XC2064-33PC68C — исторически первый коммерческий FPGA, выпущенный Xilinx в семействе XC2000. Содержит 64 логических блока, 128 триггеров, до 58 пользовательских I/O в корпусе PLCC-68, работает при 5 В. Относится к коммерческому температурному диапазону и имеет скоростной грейд 33. На данный момент является устаревшей (obsolete) микросхемой исторической и ремонтной ценности; для новых разработок используют современные FPGA Xilinx (Spartan, Artix) или Lattice/Altera.