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Xilinx 主流芯片选型指导

 昵称33593111 2016-07-22
在采用FPGA电路设计中,首先要进行芯片选型。而芯片选型都是根据你的设计需求来找器件,不确定需求的话就无从谈起选型。需求可能涉及以下几个方面:
1.时钟速度(逻辑时钟、IO时钟等),不同Family能达到的速度不同
2.时钟数量,不同Family的时钟资源不同
3.IO数目和支持的电平标准
4.板上封装(焊接方式、体积大小)
5.其他各种硬核功能(PowerPC,MGT,GTP,TEMAC等)
6.功耗要求,顺便考虑散热空间
7.非易失性要求,Spartan 3A系列有内置Flash
8.产品调试和升级扩容空间,比如调试时用较大的器件,完成后改用同样封装较小规模的器件
最后,当然是选择满足所有要求中性价比最高的一款。
Xilinx 主流芯片选型
1. 主流PLD产品
XC9500XL XC9500 Flash工艺PLD,常见型号有XC9536,XC9572,XC95144等。型号后两位表示宏单元数量
XC9500XL系列目前仍然是Xilinx 主要的PLD产品
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CoolRunner-II:1.8v低功耗PLD产品,
简评:静态功耗很低,性能指标优于XC9500,主要用于电池供电系统,国内使用者还不是非常广泛
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2.主流FPGA产品
Xilinx的主流FPGA分为两大类,一种侧重于低成本应用,容量中等,性能可以满足一般的逻辑设计要求,如Spartan系列;还有一种侧重于高性能应用,容量大,性能能满足各类高端应用,如Virtex系列,用户可以根据自己实际应用要求进行选择。在性能可以满足的情况下,优于选择低成本器件。
Spartan-3/3L:新一代FPGA产品,结构与VirtexII类似,全球第一款90nm工艺FPGA,1.2V内核,于2003年开始陆续推出。
简评:成本低廉,总性能指标不是很优秀,适合低成本应用场合,是Xilinx未来几年在低端FPGA市场上的主要产品,目前市场上低容量型号很容易购买到。大容量相对少一些。
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Spartan-3E:Xilinx最新推出的低成本FPGA,基于Spartan-3/3L,对性能和成本进一步优化
简评:成本低廉,总性能指标不是很优秀,适合低成本应用场合,是Xilinx未来几年在低端FPGA市场上的主要产品,目前刚刚推出,很多型号还没有大批量生产。
Spartan-6:新一代FPGA,采用45nm工艺FPGA,1.0V内核。Spartan-6继承了Spartan-3上广受好评的DeviceDNA技术。在Spartan-6的某些型号上增加了和Virtex5上面的AES加密技术,在安全性上面更加增强。
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Spartan-6 LX – 为针对需要提供最低成本,逻辑资源丰富
Spartan-6 LXT – 为串行连接提供最低风险和最低成本,丰富的逻辑,高速的收发器
Virtex-4:Xilinx 最新一代高端FPGA产品,包含三个子系列:LX,SX,FX
简评:各项指标比上一代VirtexII均有很大的提高,获得2005年EDN杂志最佳产品称号,从2005年年底开始批量生产,将逐步取代VirtexII,VirtexII-Pro,是未来几年Xilinx在高端FPGA市场中的最重要的产品,
Virtex-4 LX:侧重普通逻辑应用,2005年年底开始量产
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Virtex-4 SX:侧重数字信号处理,DSP模块比较多,2006年年初开始量产
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Virtex-4 FX:集成PowerPC和高速接口收发模块,2006年年初开始量产
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Virtex-5:最新的FPGA产品,65nm工艺FPGA,1.0v内核,低功耗,2007年6月份开始供货。
Virtex-5目标市场将是电信基础设施、航空航天设备、网络安全、多路数字音视频监控和工业控制应用。面向高性能逻辑应用市场的三款Virtex-5LX系列平台FPGA,即Virtex-5 LX50、LX85和LX110器件。
Virtex-5 LX:针对高性能逻辑进行优化
Virtex-5 LXT:针对具有低功耗串行I/O的高性能逻辑进行优化
Virtex-5 SXT:针对具有低功耗串行 I/O的高性能算术和存储密集型DSP进行优化
Virtex-5 FXT:针对嵌入式处理和超高速串行I/O进行优化
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Virtex-6FPGA系列包括三个面向应用领域而优化的FPGA平台,分别提供了不同的特性和功能组合来更好的满足不同客户应用的需求:
Virtex-6 LXT:优化目标应用需要高性能逻辑、DSP以及基于低功耗GTX 6.5gbps串行连接能力
Virtex-6 SXT:优化目标应用需要超高性能DSP以及低功耗GTX 6.5串行收发器的串行连接能力
Virtex-6 HXT:作为优化的通信应用需要最高的串行连接能力,多达64个GTH串行收发器可提供高达11.2bps带宽
Virtex-6器件最实用的几个高性能应用:无线基础设施,有线网络,广播设备等
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Virtex-II Virtex-II:2002年推出,0.15um工艺,1.5v内核,大规模高端FPGA产品
简评:Xilinx比较成功的产品,目前在高端产品中使用广泛,新设计推荐用户转到Virtex-4 器件上
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Virtex-II Pro:基于VirtexII的结构,内部集成CPU和高速接口的FPGA产品
简评:Xilinx第一款集成powerPC和高速收发模块的FPGA,新设计推荐用户转到Virtex-4FX器件上
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更多可编程器件产品
Xilinx公司还有很多任然在广泛使用的可编程器件产品,如:SpartanIIE,SpartanII,Spartan,VirtexE,XV4000等等,想了解和查看这些产品,
CoolRunner(XPLA3)原是PHILIPS公司的PLD产品,99年被Xilinx收购,特点是功耗很低,已经被CoolRunnerII取代。
简评:业界第一个低功耗PLD,适合用于电池供电系统,建议改用CoolRunnerII
其他型号还有:XCR3256XL,XCR3384,XCR3960
SPartan:中等规模SRAM工艺FPGA,已经被SpartanIIE,Spartan3等新产品取代。
简评:Xilinx早期的低端FPGA器件
Spartan-II:2.5VSRAM工艺FPGA,SPARTAN的升级产品。
简评:由于SpartanII是Xilinx唯一可以直接支持5v接口的主流FPGA,所以对于一些5v接口应用,仍然是一个比较好的选择
Spartan-IIE:1.8v内核,中等规模FPGA,与Virtex-E的结构基本一样,是Virtex-E的低价格版本。
简评:低成本FPGA,使用仍然很广泛
Virtex/Virtex-E:大规模SRAM工艺FPGA,逐渐被VirtexII,VirtexII-Pro,Virtex4取代
简评:1999-2002年期间最成功的FPGA,目前已经被VirtexII等FPGA替代
其他型号还有:XCV812E,XCV405E等
早期型号:XC4000系列:主要有XC4000E(5V),XC400XL/XLA(3.3v),XC4000XV(2.5V)容量从64到8464个CLB,此外还有XC3000等更早期间,已经淘汰,不推广。
为大家设计电路提供方便,上海亚锐电子科技有限公司代理Xilinx 芯片器件商用级、工业级的一系列芯片资源,具体型号如下表:
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