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XC2VP20-FF896CGB 发布时间 时间:2025/10/30 6:42:39 查看 阅读:10

XC2VP20-FF896CGB是Xilinx公司生产的Virtex-II Pro系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片,属于高性能可编程逻辑器件。该芯片将先进的FPGA架构与嵌入式PowerPC处理器硬核相结合,为复杂系统设计提供了高度集成的解决方案。型号中的'XC2VP'代表Virtex-II Pro系列,'20'表示逻辑资源规模,'FF896'指封装形式为FinePitch BGA,共896引脚,'C'代表商业级温度范围(0°C至85°C),'G'可能表示绿色/无铅封装,'B'为速度等级标识。该器件适用于需要高逻辑密度、高速串行I/O和嵌入式处理能力的应用场景,如通信基础设施、高端测试设备、数字信号处理系统以及嵌入式计算平台等。XC2VP20-FF896CGB不仅提供丰富的可编程逻辑单元,还集成了多通道高速收发器、Block RAM、DSP模块以及双PowerPC 405处理器核心,支持运行嵌入式操作系统和复杂控制算法,极大提升了系统集成度和性能表现。作为早期SoC FPGA的代表之一,它在推动软硬件协同设计方面具有重要意义。尽管当前已有更先进的FPGA产品问世,但该型号仍在部分工业和军工领域有广泛应用,尤其是在已成熟的设计中仍保持其价值。

参数

系列:Virtex-II Pro
  逻辑单元数量:约200万门级等效
  系统门数:2035200
  可用逻辑单元(Slices):10176
  触发器数量:40704
  Block RAM容量:2312 KB
  Block RAM数量:136块,每块18Kb
  DSP模块数量:32个专用乘法器
  嵌入式处理器:双PowerPC 405硬核
  主频:最高可达400MHz(PowerPC)
  I/O引脚数:667
  最大用户I/O:667
  封装类型:FF896 FinePitch BGA
  电源电压:内核1.5V,I/O电压3.3V/2.5V/1.8V/1.5V可配置
  工作温度:0°C 至 85°C(商业级)
  收发器数量:4通道
  收发器速率:最高2.5 Gbps
  时钟管理单元:4个DCM(数字时钟管理器)
  速度等级:-6(对应'B'等级)

特性

XC2VP20-FF896CGB具备卓越的系统级集成能力,其最显著的特性之一是集成了两个高性能PowerPC 405处理器硬核,每个处理器均支持独立运行,具备完整的MMU(内存管理单元)、32位RISC架构、32KB指令缓存和32KB数据缓存,并支持运行嵌入式实时操作系统(如VxWorks、RTOS等)。这种片上双核架构使得该FPGA能够同时处理控制任务和数据流处理,实现真正的软硬件协同设计。此外,该芯片提供高达200万门级别的逻辑资源,包含超过10,000个Slice和40,000多个触发器,支持复杂的组合与时序逻辑实现。
  在存储资源方面,XC2VP20内置136个18Kb的Block RAM模块,总容量达2312KB,可用于构建大容量缓存、FIFO或查找表,有效减少对外部存储器的依赖。同时,芯片配备了32个18×18位专用硬件乘法器,适用于高速数字信号处理应用,如FFT、滤波器、矩阵运算等,显著提升数学运算效率。I/O方面,该器件支持多达667个用户I/O引脚,兼容多种电平标准(包括LVDS、HSTL、SSTL、LVTTL等),并具备可编程摆率控制和驱动强度调节功能,增强了信号完整性与系统兼容性。
  高速串行通信方面,XC2VP20集成了4个支持高达2.5 Gbps传输速率的RocketIO MGT(Multi-Gigabit Transceiver)收发器,可用于实现PCI Express、千兆以太网、Serial RapidIO等高速接口协议。这些收发器具备自适应均衡、时钟恢复和预加重功能,确保在背板或长距离传输中的可靠性。此外,芯片内部配备4个DCM模块,支持时钟去抖、相位调整、频率合成和动态相移等功能,满足多时钟域同步需求。整体架构采用1.5V内核电压供电,功耗相对较低,同时支持分区域电源管理策略,有助于优化系统能效。安全方面,该器件提供加密配置比特流和防复制功能,保护知识产权不被非法读取或复制。

应用

XC2VP20-FF896CGB广泛应用于对性能、集成度和灵活性要求较高的复杂电子系统中。在通信领域,常用于构建下一代无线基站、光传输网络设备、路由器和交换机中的线路卡与控制平面模块,其集成的RocketIO收发器支持SONET/SDH、OTN、Ethernet等多种协议,配合PowerPC处理器可实现协议解析、流量管理和QoS控制等功能。
  在工业自动化与测试测量领域,该芯片被用于高性能数据采集系统、实时信号分析仪、自动测试设备(ATE)和雷达信号处理平台。凭借其强大的DSP能力和大容量片上存储,能够实现实时FFT、数字下变频(DDC)、脉冲压缩等复杂算法处理。同时,双PowerPC核可用于运行控制软件和人机交互界面,实现一体化设计。
  在军事与航空航天领域,XC2VP20因其高可靠性和抗干扰能力,被应用于雷达、电子战系统、卫星通信终端和飞行控制系统中。其支持EDAC(错误检测与纠正)机制,可在恶劣环境下保障数据完整性。此外,在医疗成像设备如MRI、CT扫描仪中,该FPGA用于图像重建、数据压缩和高速接口桥接。
  科研与高性能计算领域也广泛采用该器件进行原型验证和算法加速。例如,在粒子物理实验中用于触发系统设计,在基因测序设备中用于碱基识别与数据预处理。教育机构则利用其丰富的资源开展SoC设计教学与研究。由于其支持Xilinx EDK(Embedded Development Kit)开发环境,开发者可以使用Platform Studio进行软硬件协同设计,通过MicroBlaze或PowerPC运行C/C++代码,结合硬件加速模块,大幅提升开发效率和系统性能。

替代型号

XC2VP30-FF896C
  XC5VLX30-FFG676

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