Xilinx BGA-225

Отличный выбор! Xilinx BGA-225 — это не конкретная модель микросхемы, а тип корпуса (Ball Grid Array, 225 шариков), в который упаковывались различные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) и вспомогательные микросхемы от Xilinx, в основном в конце 1990-х — начале 2000-х годов.

Вот подробное описание, характеристики и список устройств.

Общее описание корпуса BGA-225

• Тип корпуса: BGA (Ball Grid Array). Монтаж осуществляется не выводами, а шариками припоя на нижней стороне корпуса, что позволяет разместить больше контактов на меньшей площади.
• Количество шариков (выводов): 225 (отсюда и маркировка).
• Ключевые особенности для того времени:
  • Высокая плотность: Позволял разместить много сигнальных линий ввода/вывода (I/O) для сложных ПЛИС.
  • Улучшенные электрические характеристики: Более короткие соединения внутри корпуса обеспечивали лучшую целостность сигналов на высоких частотах.
  • Компактность: По сравнению с корпусами типа PQFP с тем же количеством выводов, BGA был значительно меньше по площади.
  • Сложность монтажа: Требовал и требует специализированного оборудования для пайки (паяльная печь) и контроля (рентген), так как шарики скрыты под корпусом.

Технические характеристики (общие для корпуса)

• Материал корпуса: Пластиковый (обычно PBGA — Plastic Ball Grid Array).
• Шаг шариков (Ball Pitch): Стандартным для этого корпуса был шаг 1.27 мм (50 mils). Важно: Существовали разные варианты разводки шариков, и точный шаг/расположение зависело от конкретного семейства и модели чипа.
• Размер корпуса: Приблизительно 15x15 мм или 17x17 мм (точные размеры варьировались).
• Температурный диапазон: Как правило, коммерческий (0°C до +85°C) или промышленный (-40°C до +100°C), в зависимости от маркировки чипа.

Парт-номера и совместимые модели (Устройства в корпусе BGA-225)

Этот корпус использовался для нескольких ключевых семейств ПЛИС Xilinx. Парт-номер (Part Number) строится по шаблону: XC[Семейство][Размер]-[Скорость][Темп. диапазон][Корпус]

Наиболее распространенные семейства в BGA-225:

1. Семейство Spartan-II / Spartan-IIE (Первый "бюджетный" успех Xilinx)

• Архитектура: На основе блоков CLB (Configurable Logic Blocks), встроенная память (Block RAM).
• Напряжение ядра: 2.5В (Spartan-II), 1.8В (Spartan-IIE).
• Типичные парт-номера:
  • XC2S15-5TQ225C — Spartan-II, 15K вентилей, скорость -5, коммерческий температурный диапазон, корпус TQ225 (Thin Quad Flat Pack, не BGA!). Внимание! "225" в TQ225 — это количество выводов, а не шариков. Это частый источник путаницы.
  • XC2S50-6FG225C — Spartan-II, 50K вентилей, скорость -6, корпус FG225 (Fine-Pitch BGA, 1.0 мм шаг, 225 шариков).
  • XC2S100-6FG225C — Spartan-II, 100K вентилей.
  • XC2S200-6FG225I — Spartan-II, 200K вентилей, промышленный температурный диапазон.
  • XC2S300E-6FG225C — Spartan-IIE, 300K вентилей.

2. Семейство Virtex-E (Высокопроизводительные ПЛИС для сложных задач)

• Архитектура: Более продвинутая, чем Spartan, с поддержкой дифференциальных стандартов (LVDS), встроенными DLL (Delay-Locked Loops).
• Напряжение ядра: 1.8В.
• Типичные парт-номера:
  • XCV100E-6FG225C — Virtex-E, ~100K системных вентилей, корпус FG225.
  • XCV300E-6FG225C — Virtex-E, ~300K системных вентилей.

3. Семейство CoolRunner / CoolRunner-II (CPLD - программируемые логические матрицы)

• Архитектура: CPLD (макроячейки), ультранизкое энергопотребление.
• Напряжение ядра: 1.8В.
• Типичные парт-номера:
  • XC2C256-6TQ144C — CoolRunner-II, 256 макроячеек, корпус TQ144. Для CoolRunner корпус BGA-225 был редкостью, чаще использовались TQFP.
  • Возможны варианты типа XC2C384-10FG225I, но они менее типичны.

4. Вспомогательные микросхемы (Например, конфигурационные ПЗУ)

• Серия XC18V00 (PROM для конфигурации ПЛИС):
  • XC18V01-3FG225C — ПЗУ 1 Мбит, корпус FG225.

Важные замечания и как идентифицировать чип

1. "FG225" — это ключ. В парт-номере Xilinx суффикс FG225, FG225C, FG225I почти всегда указывает на корпус Fine-Pitch BGA с 225 шариками. Суффиксы TQ225 или PQ225 указывают на корпуса с выводами (QFP), а не BGA.
2. Совместимость: ПЛИС в корпусе BGA-225 не являются взаимозаменяемыми, даже если они одного семейства. Замена возможна только на чип с идентичным полным парт-номером (включая скоростную градацию и температурный диапазон).
3. Современные аналоги: Эти семейства давно сняты с производства. Их прямыми наследниками являются:
   • Spartan-II -> Spartan-6, Spartan-7 (но теперь это уже тоже устаревшие серии).
   • Virtex-E -> Virtex-4, Virtex-5, и современные UltraScale/UltraScale+.
   • CoolRunner-II -> современные CPLD серии XA (но они уже не выпускаются) или рекомендуется переход на малогабаритные ПЛИС, например, Spartan-7 или даже новые семейства Artix-7.

Резюме

Xilinx BGA-225 — это исторически значимый корпус для ПЛИС среднего и высокого класса от Xilinx эпохи расцвета семейств Spartan-II/E и Virtex-E. При работе с такими чипами критически важно:

• Определить точный парт-номер по маркировке на корпусе.
• Учитывать, что это корпус для поверхностного монтажа (SMD), требующий соответствующей технологии пайки.
• Понимать, что эти компоненты устарели, и для новых проектов следует выбирать современные семейства Xilinx (ныне AMD) в актуальных корпусах.