Xilinx Virtex-4 LX Series FPGA - XC4VLX40 / XC4VLX100 / XC4VLX200 Ikhtisar Teknis

Keluarga Xilinx Virtex-4 LX dirancang untuk aplikasi logika-intensif berkinerja tinggi yang membutuhkan kepadatan logika yang besar, sumber daya I/O yang melimpah, dan perilaku waktu deterministik. Perangkat seperti XC4VLX40, XC4VLX100, dan XC4VLX200 tetap digunakan secara luas dalam infrastruktur telekomunikasi, otomasi industri, sistem pertahanan, dan platform tertanam dengan keandalan tinggi.

Perangkat ini menggabungkan teknologi proses CMOS 90nm yang canggih dengan arsitektur logic fabric yang dioptimalkan, memungkinkan throughput sistem yang tinggi sekaligus mempertahankan operasi yang stabil pada rentang suhu yang luas.

LXB Semicon saat ini memiliki stok yang tersedia untuk model FPGA Xilinx Virtex-4 LX berikut ini:

XC4VLX200-10FFG1513I
XC4VLX200-11FFG1513I
XC4VLX200-10FFG1513C
XC4VLX200-11FFG1513C

XC4VLX40-10FFG668I
XC4VLX40-11FFG668I
XC4VLX40-10FFG668C
XC4VLX40-11FFG668C

XC4VLX100-10FFG1148I
XC4VLX100-11FFG1148I
XC4VLX100-10FFG1148C
XC4VLX100-11FFG1148C

Semua bagian ini adalah perangkat Xilinx asli dan adalah tersedia secara fisik di LXB Semicon, siap untuk pengiriman cepat. Hal ini memungkinkan kami untuk mendukung jadwal produksi yang mendesak dan mengurangi waktu tunggu pelanggan.

Arsitektur dan Sumber Daya Logika

Virtex-4 LX mengimplementasikan arsitektur logika yang dapat diskalakan berdasarkan blok logika yang dapat dikonfigurasi (CLB) yang terdiri dari:

• Sel logika berbasis LUT 4 masukan

• Rantai pembawa berkinerja tinggi untuk akselerasi aritmatika

• RAM terdistribusi dan LUT shift-register (SRL)

• Ubin manajemen jam khusus (DCM)

Perbandingan Kepadatan Logika

Kisaran densitas ini memungkinkan para perancang untuk menskalakan dari desain yang berpusat pada kontrol hingga sistem pemrosesan tertanam multi-inti tanpa mengubah arsitektur FPGA.

Nilai Kecepatan dan Performa Pengaturan Waktu

Perangkat yang terdaftar meliputi Tingkat kecepatan -10 dan -11, yang mewakili dua tingkatan kinerja:

• -11 Tingkat Kecepatan
  Dioptimalkan untuk frekuensi clock maksimum yang lebih tinggi dan margin waktu yang lebih ketat. Cocok untuk pemrosesan data waktu nyata, antarmuka berkecepatan tinggi, dan jalur logika yang peka terhadap latensi.

• -10 Tingkat Kecepatan
  Performa yang seimbang dengan efisiensi daya yang lebih baik dan batasan waktu yang lebih longgar. Sering dipilih untuk desain industri dan infrastruktur yang dioptimalkan dengan biaya.

Desainer biasanya memilih tingkat kecepatan berdasarkan persyaratan penutupan waktu jalur kritis dan batasan anggaran daya.

Opsi Paket dan Kemampuan I/O

Paket FFG (Fine-Pitch Flip-Chip BGA) memberikan dukungan jumlah pin yang tinggi dan karakteristik integritas sinyal yang kuat.

Paket yang Didukung dalam Seri Ini

Kapasitas I/O yang besar memungkinkan dukungan untuk:

• LVTTL / LVCMOS

• Pensinyalan diferensial LVDS

• Antarmuka memori berkecepatan tinggi

• Bus data paralel multi-saluran

Fleksibilitas ini membuat Virtex-4 LX cocok untuk platform yang kaya antarmuka seperti kartu jalur telekomunikasi dan pengontrol industri.

Nilai Suhu: Komersial vs Industri

Model-model yang terdaftar mencakup keduanya C (Komersial) dan I (Industri) nilai suhu:

• Komersial (C): 0°C hingga +85°C
  Cocok untuk pusat data, peralatan laboratorium, dan lingkungan dalam ruangan yang terkendali.

• Industri (I): -40°C hingga +100°C
  Didesain untuk peralatan luar ruangan, otomatisasi pabrik, sistem transportasi, dan platform tertanam yang kokoh.

Suku cadang kelas industri biasanya ditentukan dalam sistem yang sangat penting yang membutuhkan operasi jangka panjang yang stabil dalam kondisi lingkungan yang keras.

Memori dan Fitur Tertanam

Perangkat Virtex-4 LX terintegrasi:

• RAM terdistribusi dalam blok logika

• Blok RAM (BRAM) untuk implementasi buffering dan FIFO

• Jaringan jam berkinerja tinggi

• Beberapa Pengelola Jam Digital (DCM)

Sumber daya ini memungkinkan para desainer untuk mengimplementasikannya:

• Penyangga waktu nyata

• Pemrosesan paket protokol

• Mesin status tertanam

• Saluran pipa akuisisi data berkecepatan tinggi

Skenario Aplikasi Umum

Keluarga XC4VLX40 / XC4VLX100 / XC4VLX200 umumnya digunakan dalam:

Peralatan Telekomunikasi

• Pemrosesan baseband

• Klasifikasi paket

• Logika pengalihan bidang belakang

Otomasi Industri

• Sistem kontrol gerak

• Ekspansi logika PLC

• Gerbang Ethernet industri

Pertahanan dan Kedirgantaraan

• Pemrosesan awal sinyal radar

• Platform komunikasi yang aman

• Pengontrol antarmuka avionik

Sistem Medis dan Pencitraan

• Agregasi data berkecepatan tinggi

• Saluran pipa akuisisi gambar

• Kontrol instrumentasi diagnostik

Siklus Hidup yang Panjang dan Dukungan Sistem Lama

Meskipun Virtex-4 adalah generasi FPGA yang sudah matang, namun banyak sistem OEM yang masih bergantung pada perangkat ini karena:

• Siklus kualifikasi produk yang panjang

• Persyaratan sertifikasi peraturan

• Kendala biaya desain ulang sistem

Hasilnya, sumber pasokan yang stabil dan kompatibilitas dengan desain PCB yang ada tetap penting untuk pemeliharaan dan kelangsungan produksi.

Ringkasan

The Xilinx Virtex-4 LX seri termasuk XC4VLX40, XC4VLX100, dan XC4VLX200 terus memberikan kinerja logika kepadatan tinggi yang andal untuk sistem tingkat industri dan tingkat infrastruktur.

Dengan berbagai tingkat kecepatan, opsi suhu yang diperluas, dan paket BGA dengan jumlah pin tinggi, perangkat ini tetap cocok untuk penggunaan jangka panjang dalam aplikasi tertanam yang sensitif terhadap kinerja.