概 述
FPGA的发明者,老牌PLD/FPGA公司,是最大可编程逻辑器件供应商之一。99年Xilinx收购
了Philips的PLD部门
开发软件
- ISE:Xilinx公司集成开发的工具
- Foundation: Xilinx公司早期的开发工具,逐步被ISE取代
- ISE Webpack: Webpack是xilinx提供的免费开发软件,功能比ISE少一些,可以从xilinx网站下载
- 嵌入式开发套件(EDK): 用于开发集成PowerPC硬核和MicroBlaze软核CPU的工具
- System Generator for DSP :配合Mathlab,在FPGA中完成数字信号处理的工具
- Xilinx IP 核 : Xilinx公司拥有非常完整的IP库
主流芯片选型指导
1.主流PLD产品
- 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。
5v | 3.3v | 2.5v | 宏单元 | 备 注 |
XC9536 | XC9536XL | XC9536XV | 36 | |
XC9572 | XC9572XL | XC9572XV | 72 | |
XC95108 | XC95108XL | XC95108XV | 108 | |
XC95144 | XC95144XL | XC95144XV | 144 | |
XC95288 | XC95288XL | XC95288XV | 288 |
- 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,主要用于用于电池供电系统,但使用者还不是非常广泛
1.8v |
宏单元 |
备 注 |
XC2C32 |
32 |
|
XC2C64 |
64 | |
XC2C128 |
128 | |
XC2C256 |
256 | |
XC2C384 |
384 | |
XC2C512 |
512 |
1.主流FPGA产品
Xilinx的主流FPGA分为两大类,一种侧重低成本应用,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,优先选择低成本器件。
- 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,总体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
1.2v Slices 18x18乘法器 RAM块 备 注 XC3S50 768 4 4 每个RAM块容量是18Kbit XC3S200 1920 12 12 XC3S400 3584 16 16 XC3S1000 7680 24 24 XC3S1500 13312 32 32 XC3S2000 20480 40 40 XC3S4000 27648 96 96 XC3S5000 33280 104 104
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
器 件
XC 3S100E
XC
3S250EXC
3S500EXC
3S1200EXC
3S1600ELogic Cells
2,160
5,508
10,476
19,512
33,192
18x18 Multipliers
4
12
20
28
36
Block RAM Bits
72K
216K
360K
504K
648K
Distributed RAM Bits
15K
38K
73K
136K
231K
DCMs
2
4
4
8
8
最大差分 I/O 对
40
68
92
124
156
最大差单端 I/O
108
172
232
304
376
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均有很大提高,获得2005年EDN杂志最佳产品称号,从2005年年底开始,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,预计2005年年底开始量产
1.2v Slices RAM块 DSP块 备 注 4VLX15 6144 48 32 每个RAM块容量是18Kbit,DSP块可以配置为1个18x18乘法器,加法器或累加器 4VLX25 10752 72 48 4VLX40 18432 96 64 4VLX60 26624 160 64 4VLX80 35840 200 80 4VLX100 49152 240 96 4VLX160 67584 288 96 4VLX200 89088 336 96
- Virtex-4 SX:侧重数字信号处理,DSP模块比较多,预计2006年年初开始量产
1.2v Slices RAM块 DSP块 备 注 4XSX25 10240 128 128 每个RAM块容量是18KbitDSP块可以配置为1个18x18乘法器,加法器或累加器 4XSX35 15360 192 192 4XSX55 24570 320 512
- Virtex-4 FX:集成PowerPC和高速接口收发模块 , 预计2006年年初开始量产
1.2v Slices PowerPC 高速收发器 RAM块 DSP块 备 注 4VFX12 5472 1 0 36 32 每个RAM块容量是18Kbit,DSP块可以配置为1个18x18乘法器,加法器或累加器,高速收发器的速率为10Gbps 4VFX12 8544 1 8 68 32 4VFX12 15552 2 12 144 48 4VFX12 25280 2 16 232 128 4VFX12 84352 2 20 376 160 4VFX12 126336 2 24 552 192
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
1.5v | Slices | 18x18乘法器 | RAM块 | 备注 |
XC2V40 | 256 | 4 | 4 | 每个RAM块容量是18Kbit |
XC2V80 | 512 | 8 | 8 | |
XC2V250 | 1536 | 24 | 24 | |
XC2V500 | 3072 | 32 | 32 | |
XC2V1000 | 5120 | 40 | 40 | |
XC2V1500 | 7680 | 48 | 48 | |
XC2V2000 | 10770 | 56 | 56 | |
XC2V3000 | 14336 | 96 | 96 | |
XC2V4000 | 23040 | 120 | 120 | |
XC2V6000 | 33792 | 144 | 144 | |
XC2V8000 | 46592 | 168 | 168 | |
- 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-4 FX器件上
Feature/Product |
XC2VP2 |
XC2VP4 |
XC2VP7 |
XC2VP20 |
XC2VP30 |
XC2VP40 |
XC2VP50 |
CLB Slices |
1,408 |
3,008 |
4,928 |
9,280 |
13,696 |
19,392 |
22,592 |
Logic Cells |
3,168 |
6,768 |
11,088 |
20,880 |
30,816 |
46,632 |
50,832 |
RAM (Kbits) |
216 |
504 |
792 |
1,584 |
2,448 |
3,456 |
3,888 |
PowerPC处理器 |
0 |
1 |
1 |
1/2 |
2 |
2 |
2 |
高速收发模块 |
4 |
4 |
8 |
0/8 |
8 |
12 |
16 |
18x18 乘法器 |
12 |
28 |
44 |
88 |
136 |
192 |
216 |
DCM时钟管理模块 |
4 |
4 |
4 |
8 |
8 |
8 |
8 |
最大用户 I/O |
204 |
348 |
396 |
564 |
644 |
804 |
852 |
更多可编程器件产品
Xilinx公司还有很多仍然在广泛使用的可编程器件产品,如:SpartanIIE, SpartanII, Spartan, VirtexE, XV4000等等