选型宝典（一）AMD Xilinx 7系列FPGA选型指导

引言introduction

Xilinx 7系列FPGA采用28nm工艺，是近年来Xilinx公司推出的一系列高性价比的、应用领域最广泛的可编程逻辑器件。28nm FPGA包含了多个不同的产品线，如Spartan-7、Artix-7、Kintex-7和Virtex-7以及ZYNQ7000。

1、7系列特点概述

Spartan-7系列：作为入门级产品，具有最低的价格、功耗和尺寸，适用于低端应用。提供高性能的软处理器和DDR3支持，以及集成ADC和专用安全功能。
Artix-7系列：在Spartan-7的基础上，Artix-7进一步增强了功能，增加了串行收发器和数字信号处理器(DSP)，提供了更大的逻辑容量。这些增强使得Artix-7非常适合那些需要更复杂逻辑处理能力的中低端应用。
Kintex-7系列：在性能和价格上取得了良好的平衡，是性价比之王。它不仅提供了高性能的DSP，还拥有高性价比的封装选项，使其成为寻求平衡性能和成本的工程师的首选。
Virtex-7系列：作为旗舰产品，只在高端应用中使用。提供业界最佳的功耗性能比架构、DSP性能和I/O带宽，它适用于对性能要求极高的应用，如高性能计算、复杂信号处理和高速数据通信。

2、芯片命名规则

备注：

-L1 是最低功率、-1L 速度等级的订购代码。

C=商用(T)=0°C至-85°C，E=加长(T)=0°C至+100°C，I=工业(T)=-40°C至+100°C，Q=加长 (T)=-40°C至+125°C。

规则说明：

XC：xilinx Commercial

7：7系列

S：SPARTAN系列，A：ARTIX系列，K：KINTEX系列，V：VIRTEX系列，Z：ZYNQ7000系列

###：逻辑资源（logic cells）数目

-1：速度等级（数字越大速度等级越高）

FG/FF：封装方式

G：无铅

900：引脚数

C/E/I/Q：温度等级

3、Spartan 7系列

AMD Spartan 7系列FPGA是成本效益高的产品，具备出色的能效比和小巧的封装。它们搭载了高性能的MicroBlaze™软处理器，并且支持高速DDR28内存。Spartan 7器件还集成了ADC、安全功能，并能在广泛的温度范围内工作，非常适合工业、消费电子和汽车领域的多种应用，如无线连接、数据融合和视觉处理。

备注：1. 具有相同末尾字母和编号序列（如 A484）的封装与具有相同序列的所有其他 Spartan-7 器件的管脚兼容。

常用的Spartan-7系列相关型号：

XC7S15-1FTGB196C

XC7S25-2CSGA225I

XC7S75-2FGGA484C

XC7S75-2FGGA676I

XC7S100-L1FGGA676I

XC7S100-2FGGA676I

主要优势：

可编程的系统集成	针对 I/O 连接进行了优化，实现高引脚数与逻辑之比MicroBlaze 处理器软 IP集成式安全监控
提升的系统性能	速度比 45nm 器件系列快 30%达到 1.25Gb/s LVDS 高度灵活的软内存控制器支持每秒 25.6Gb 的峰值 DDR3-800 内存带宽
BOM 成本削减	用于集成离散模拟及监控电路的 XADC 与 SYSMON针对系统 I/O 扩展进行了成本优化
总功耗削减	1.0V 内核电压或 0.95V 内核电压选项总功耗比 45nm 器件系列降低 50%
加速设计生产力	由 Vivado HLx Design Suite WebPack 提供支持 Vivado IP 集成器的自动建构校正模块级设计具有可扩展的优化架构、综合全面的工具以及 IP 核重用

4、Artix 7系列

AMD Artix 7系列采用 MicroBlaze™ 软处理器和 1,066 Mb/s DDR3 支持，是各种成本和功耗敏感型应用的最佳选择。其高性能、成本优化的特点适用于无线电、机器视觉与无线回程应用

备注：

1.支持第1代和第2代数据速率下的PCIExpress基础2.1规范。

2. 所有封装均提供引线式封装选项。有关封装详情，请参阅 DS180、7 系列 FPGA 概述。

3. FGG484 和 FBG484 器件的管脚兼容。

4. FGG676 和 FBG676 中的器件管脚兼容。

常用的Artix®-7系列相关型号：

XC7A35T-2FGG484I

XC7A35T-2CSG325I

XC7A75T-2FGG484I

XC7A100T-2FGG484I

XC7A100T-2FGG676I

XC7A200T-2FBG484I

XC7A200T-2FFG1156I

主要优势：

可编程的系统集成	高达 215K 逻辑单元; AXI IP 和模拟混合信号集成
提升的系统性能	支持高达 16 路 6.6G GT 收发器、930 GMAC、13Mb BRAM、1.2Gb/s LVDS 和 DDR3-1066
BOM 成本削减	小型焊线封装，可节省 5 美元的模拟组件费用
总功耗削减	与 45nm 器件相比，实现 65% 的静电降低以及 50% 的功耗降低。
加速设计生产力	具有可扩展的优化架构、综合全面的工具以及 IP 核

5、Kintex 7系列

AMD Kintex 7系列设计提供卓越的 28 纳米/性能/功耗比，同时支持 PCIe® Gen3 和 10 Gb 以太网等主流标准。Kintex 7 系列非常适合 3G 和 4G 无线、平板显示器和 IP 视频解决方案等应用。

备注：

1. EasyPathTM 解决方案为降低成本提供了快速、免转换的途径。

2. 支持第1代和第2代数据速率下的PCIExpress Base 2.1规范。第三代支持软IP。

3. 有关封装的详细信息，请参见 DS180、7 系列 FPGA 概述。

4. 采用 FB 封装的 GTX 收发器支持以下最大数据速率：FBG484 中为 10.3Gb/s；FBG676 和 FBG900 中为 6.6Gb/s。

常用的Kintex-7系列相关型号：

XC7K70T-2FBG676I

XC7K160T-2FFG676I

XC7K325T-2FFG676I

XC7K325T-2FFG900I

XC7K410T-2FFG676I

XC7K410T-2FFG900I

主要优势：

可编程的系统集成	高达 478K 逻辑单元; 与 VCXO 元件、/ AXI IP、和 AMS集成
提升的系统性能	支持高达 32路 12.5G 收发器、2,845 GMAC、34Mb BRAM、和 DDR3-1866
BOM 成本削减	与相似密度 40nm 器件相比，价格降低一半
总功耗削减	与前代 40nm 器件相比，功耗降低 50%
加速设计生产力	可扩展优化架构、综合全面的工具、IP 和开发板与套件

6、Virtex 7系列

AMD Virtex 7系列针对 28 纳米的系统性能和集成度进行了优化，为您的设计带来卓越的性能/瓦结构、DSP 性能和 I/O 带宽。该系列可用于 10G 至 100G 网络、便携式雷达和 ASIC 原型开发等一系列应用。

1. EasyPath™ 解决方案为降低成本提供了快速、免转换的途径。

2.支持第1代和第2代数据速率下的PCI Express Base 2.1规范。第三代支持软IP。

常见的Virtex-7系列相关型号：

XC7VX690T-2FF1158I

XC7VX690T-2FFG1761I

XC7VX690T-2FFG1927I

XC7VX690T-2FFG1157I

主要优势：

可编程的系统集成	高达 2M 逻辑单元，与VCXO 元件、 AXI IP、和 AMS 集成
提升的系统性能	实现 2.8 Tb/s 总串行带宽，支持 96 x 13.1G GTs、16 x 28.05G GTs、5,335 GMACs、68Mb BRAM、DDR3-1866
BOM 成本削减	与多芯片解决方案相比，其成本可降低 40%。
总功耗削减	与多芯片解决方案相比，功耗降低高达 50%
加速设计生产力	具有可扩展的优化架构、综合全面的工具、IP 核以及 TDP