Xilinx XC4085XL-1BG432C

Отличный выбор! Xilinx XC4085XL-1BG432C — это высокопроизводительный FPGA из знаменитой серии Xilinx XC4000XL, которая в свое время была флагманским семейством для задач, требующих высокой логической емкости и производительности.

Вот подробное описание, технические характеристики и смежная информация.

Общее описание

XC4085XL — это программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA) на основе технологии 0.35-микрон (350 нм) с 5-уровневой металлизацией. Она принадлежит к семейству XC4000XLA/XV, которое было оптимизировано для обеспечения высокой скорости работы и низкого энергопотребления по сравнению с базовым семейством XC4000E.

Ключевые особенности семейства:

• Высокая логическая плотность: Одна из самых больших моделей в линейке.
• Низкое энергопотребление: Технология "XL" обеспечивала лучшее соотношение производительности и потребления.
• Гибкая архитектура: На основе конфигурируемых логических блоков (CLB) и программируемых соединений (Interconnect).
• Встроенная память: Возможность использования конфигурационных ячеек памяти (блоки RAM распределенного типа).
• Высокоскоростные интерфейсы: Поддержка различных стандартов ввода-вывода.

Расшифровка маркировки XC4085XL-1BG432C

• XC — Серия Xilinx Commercial.
• 4085 — Модель. Цифра "85" указывает на примерный эквивалент в тысячах вентилей (85,000 системных вентилей).
• XL — Семейство/технология (оптимизированное для высокой скорости и низкого потребления).
• -1 — Скоростной сорт. "-1" является самым быстрым в этом семействе (минимальная задержка логики).
• B — Тип корпуса: BGA (Ball Grid Array).
• G — Диапазон рабочих температур: Commercial (0°C до +70°C, корпус). Если бы была буква I — Industrial (-40°C до +85°C).
• 432 — Количество выводов корпуса (432 контакта).
• C — Версия/ревизия (обычно указывает на незначительные изменения в производстве).

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Семейство | Xilinx XC4000XL / XC4000XV | | Логическая емкость | ~85,000 системных вентилей (System Gates).
• Конфигурируемые логические блоки (CLB): 1,936 CLB
• Триггеры (Flip-Flops): 4,640 | | Архитектура CLB | Каждый CLB содержит два 4-входовых LUT (Look-Up Table), что эквивалентно ~8,000 логических ячеек (по современной классификации). | | Встроенная RAM (распределенная) | Конфигурационные ячейки могут быть использованы как RAM: ~61,952 бит (примерно 7.7 Кб). | | Скоростной сорт | -1 (наивысшая производительность в серии). | | Блоки ввода-вывода (IOB) | Максимально доступно 288 программируемых пользователем линий ввода-вывода. | | Напряжение питания | Ядро (Vcc): +3.3В
Ввод-вывод (Vcco): +3.3В или +5В (совместимость с 5В TTL благодаря специальной защите). | | Техпроцесс | 0.35-микрон (350 нм), 5 слоев металла. | | Тактовая частота (прим.) | Максимальная внутренняя частота может превышать 100 МГц для критических путей, в зависимости от дизайна. | | Конфигурация | Последовательная (Master/Slave Serial, SelectMAP), поддерживается реконфигурация. | | Корпус | BG432 — Ball Grid Array с 432 шарами (шариковыми выводами). |

Совместимые и альтернативные парт-номера (Alternate Part Numbers)

Парт-номера формируются по общей маске и могут отличаться по:

1. Скоростному сорту: -1 (быстрый), -2 (средний), -3 (медленный).
2. Температурному диапазону: C (Commercial 0°C to +70°C), I (Industrial -40°C to +85°C).
3. Типу корпуса: BG432 (основной для этой плотности).

Примеры совместимых парт-номеров:

• XC4085XL-2BG432C — более медленная версия (-2) для коммерческого диапазона.
• XC4085XL-1BG432I — быстрая версия (-1) для индустриального диапазона.
• XC4085XLA-09BG432C — Версия из подсемейства XLA (может иметь незначительные отличия в характеристиках).

Важно: Полную совместимость по выводам (pin-to-pin) и по времени (timing) необходимо проверять в документации для конкретной пары.

Совместимые модели (Аналоги и варианты для выбора)

Модели подбираются по логической емкости и корпусу.

Внутри семейства XC4000XL/XV:

• Меньшая емкость (даунгрейд):
  • XC4062XL (~62k вентилей)
  • XC4052XL (~52k вентилей)
  • XC4044XL (~44k вентилей)
• Большая емкость (апгрейд): В серии XL модель XC4085XL была одной из самых больших. Более емкие варианты могли быть в подсемействе XV.
• Более поздние аналоги (после XC4000):
  • Spartan-II (семейство, пришедшее на смену XC4000, похожая архитектура, но более современный техпроцесс). Примерно сопоставимой емкостью обладала бы модель XC2S150 или XC2S200, но они уже в корпусах TQ144/FT256 и требуют тщательного перепроектирования.
  • Spartan-XL — прямое развитие XC4000XL, но не все модели были выпущены.

Важные примечания

1. Снят с производства (NRND / Obsolete): XC4000XL — это очень старое семейство, официально снятое с производства. Приобретение возможно только на вторичном рынке (б/у) или из остаточных запасов.
2. Инструменты разработки: Для работы с этой микросхемой требуются старые версии ПО Xilinx ISE (версии 10.1 и ранее). Современные Vivado его не поддерживают.
3. Замена: Для новых проектов категорически рекомендуется выбирать современные семейства (Spartan-6/7, Artix-7 и др.), которые обладают на порядки большей производительностью, логической плотностью, энергоэффективностью и доступны для заказа.
4. Документация: Полные datasheets и руководства пользователя можно найти на сайте Xilinx (ныне AMD) в разделе архивной документации.

Вывод: XC4085XL-1BG432C — это мощная для своего времени FPGA, которая может быть актуальна для поддержки legacy-проектов, ремонта старого оборудования или образовательных целей. Для новых разработок рассматривать ее нецелесообразно.