产品简介
2002年1月15日
ORCA
系列4
现场可编程门阵列
介绍
建立在系列4侦察网络可配置嵌入式系
统级芯片（ SoC）架构，莱迪思推出了
通用网络连接场可编程门阵列的新家族
（FPGA） 。高性能和高通用性
架构带来的网络带来了新的维度
工作系统设计，市场比以往更少的时间
前。这种新器件系列提供了许多新为特色的
及其良好的架构增强不可用
在任何早期的FPGA 。汇集
高度灵活的基于SRAM的可编程逻辑，
强大的系统功能，丰富的路由层次
与互连资源，以及会议的多个
接口标准，该系列4 FPGA accommo-
红枣是最复杂的，高性能的基于Intel
lectual财产（ IP ）的网络设计。
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传统的I / O选项：
- LVTTL和LVCMOS （ 3.3 V ， 2.5 V和1.8 V ）
I / O操作。
- 每引脚可选的I / O钳位二极管提供
3.3 V PCI合规性。
- 独立的可编程驱动能力：
24毫安片/ 12 mA输出， 12毫安水槽/ 6毫安
来源或6毫安片/ 3 mA输出。
- 两个摆率支持（快速压摆lim-
资讯科技教育） 。
- 快速捕捉输入锁存器和输入IP- FL佛罗里达州运
（ FF ） /锁存器的输入减少安装时间和零
保持时间。
- 快速开漏驱动能力。
- 此功能可注册三态使能信号。
- 关片内时钟的驱动能力。
- 在输出路径中的两个输入函数发生器。
新的可编程高速I / O ：
- 单端： GTL ， GTL + ， PECL ， SSTL3 / 2
（ I类和II ） ， HSTL （ I类， III ，和IV ） ， ZBT ，
和DDR 。
- 双端： LDVS ，汇流排-LVDS ，以及
LVPECL 。可编程（开/关）内部并行
终止（ 100
)
也支持这些
I / O操作。
可编程特性
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高性能平台设计：
- 0.16微米7级金属技术。
- 对>250 MHz的内部性能。
- 对>420 MHz的I / O性能。
- 满足多种I / O接口标准。
- 1.5 V工作电压（不超过30 ％的功率比1.8 V
操作）转化为更高的性能。
表1中。
ORCA
系列4的FPGA逻辑
设备
OR4E2
OR4E4
OR4E6
排
26
36
46
柱
24
36
44
PFU就能
624
1296
2024
用户I / O
400
576
720
的LUT
4,992
10,368
16,192
EBR
块
8
12
16
EBR位
(K)
74
111
147
可用*
盖茨（ K）
260—515
380—800
515—1095
*可使用的门数从逻辑只门数到门数假设PFU就能/ SLIC组件的20％被用作RAM中。该
逻辑只有门数包括每个PFU / SLIC （计为108门/ PFU ） ，包括每个LUT / FF对12门（ 8元PFU ）和
每个SLIC / FF对12门（ PFU每一个） 。四个PIO组都算作16门（ 3农民田间学校，快速捕捉锁定，输出
逻辑， CLK和I / O缓冲区） 。用PFU就能作为RAM的每比特四个城门都算，每个PFU能够实现32 ×4的RAM
（或512门）每PFU 。嵌入式RAM块（ EBR）计为每位四个城门，再加上每块都有一个额外的25个门。
7个门被用于每个PLL和50K门，用于嵌入式系统总线与微处理器接口逻辑。无论是EBR和
PLL也被保守地使用在门数计算。
注：设备未接脚分布兼容
ORCA
系列2/3 。
ORCA
系列4
现场可编程门阵列
产品简介
2002年1月15日
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可编程特性
（续）
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新的能力（德）多路I / O信号：
- 对输入和输出的新的双数据速率
速率高达350兆赫（ 700兆赫效率） 。
- 新的2倍和4倍的下行链路和上行链路的能力每
I / O （即50 MHz内置200MHz的I / O） 。
增强的双四核可编程功能单元
（ PFU ） ：
- 每PFU的8个×16位的查找表（LUT） 。
- 每个PFU玖用户寄存器，一个在每次
LUT和组织，使两个半采取行动
独立，加上一个额外的运算操作
系统蒸发散。
- 在每个新PFU控制寄存器有两个不知疲倦
悬垂可编程时钟，时钟使能，
本地设置/重置，和数据选择。
- 新的LUT结构允许灵活的组合
LUT4 ， LUT5 ，新LUT6 ，以4比1 MUX ，新
8选1 MUX和纹波模式运算功能
在相同的PFU 。
- 每PFU 32 ×4的RAM ，CON连接可配置为单或
双端口。创建大，速度快的RAM / ROM块
（128 ×8中仅8 PFU就能）使用SLIC
解码器，银行的驱动程序。
- 软有线的LUT （ SWL ）允许了快级联
三个层次的LUT逻辑在单一的PFU
通过快速的内部路由，从而降低rout-
荷兰国际集团拥堵并提高速度。
- 从布线灵活快速访问PFU投入。
- 快速进位逻辑和路由到所有四个相邻
PFU就能完成nibble- ，字节宽度，或更长的算术
功能，具有注册PFU的选项
进位输出。
丰富的高速缓冲和无缓冲rout-
荷兰国际集团资源提供了2倍的平均速度improve-
ments比以前的架构。
分层路由的本地和格洛优化
BAL路由专用布线资源。这
导致更快的路由倍，预测和
外汇基金fi cient性能。
SLIC提供八个3- statable缓冲器，最多10位
译码器，以及
PAL
状和有或反转（ AOI ）在每
可编程逻辑单元。
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改进的内置时钟管理与编程
序的锁相环（ PPLLs ）提供最佳的
时钟莫迪网络阳离子和调理相，频
昆西，并且占空比为20兆赫到420兆赫。
乘法输入频率高达64倍，而
输入频率降低到1 / 64倍的分工，是POS-
sible 。
新的200 MHz的嵌入式四端口RAM模块，
两个读端口，两个写入端口，以及两组字节的
车道启用。每个嵌入式RAM块可以
CON组fi gured如下：
- 1-512 ×18 （四口，两个读/写2 ）与
可选的内置仲裁。
- 1-256 ×36 （双端口，一个读/写1 ） 。
- 1-1K ×9 （双端口，一个读/写1 ） 。
- 2-512 ×9 （双端口，一个读/写1为每个） 。
- 2 RAMS文字的任意数
总和为512或更小18 （双端口，一个读/ 1
写） 。
- 支持加盟RAM块。
- 两个16× 8位的内容可寻址存储器
（ CAM ）的支持。
- FIFO 512 ×18 ， 256× 36 ， 1K ×9或双512× 9 。
- 常量的乘法（8× 16或16 ×8） 。
- 双变量乘（ 8×8） 。
嵌入式32位的内部系统总线加4位杆
性互连FPGA逻辑，微处理器接口
面（ MPI ） ，嵌入式RAM块，嵌入式
标准单元块，100 MHz的总线性能。
包含有内置的系统寄存器充当
控制和状态中心的设备。
内置的可测性：
- 完全边界扫描（
IEEE
1149.1和草案
1149.2联合测试访问组（ JTAG ） ） 。
- 通过边界编程和回读
扫描端口兼容
IEEE
草案1532 ： D1.7 。
- TS_ALL可测试性功能三态的所有I / O引脚。
- 新的温度检测二极管。
新的占用周期能力使一个典型的15％
之后，网络最终的地方40 ％的内部速度提升
和路线。此特性也支持符合
许多建立/保持和时钟到输出的I / O连接特定的阳离子，
并可以提供减少地面反弹输出
公交车通过允许开关输出的灵活的延迟
缓冲区。
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2
莱迪思半导体公司
产品简介
2002年1月15日
ORCA
系列4
现场可编程门阵列
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系统特点
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PCI局部总线标准。
改进
PowerPC的
/ MPC的PowerQUICC
860和
PowerPC的
II MPC8260高速同步
微处理器接口可以用于CON组fi gura-
化，回读，设备控制和设备状态，
以及用于通用接口到FPGA
逻辑， RAM和内置标准电池模块。
无缝连接同步
PowerPC的
proces-
感器与用户-CON连接的可配置地址空间是亲
vided 。
新的嵌入式
AMBA
特定网络阳离子2.0 AHB系
统总线（
ARM
处理器）有利于通信
和灰微处理器接口中，
CON组fi guration逻辑，嵌入式块RAM ， FPGA
逻辑和嵌入标准单元块。
新网络的PLL满足ITU -T G.811特定网络阳离子
并提供时钟调整为DS - 1 / E -1和
STS-3 / STM-1的应用。
可变大小汇流排CON组fi guration数据回读
与内置的微处理器接口功能
和系统总线。
内部三态，双向总线以简单CON-
控制由SLIC提供。
新的时钟路由结构的全局和局部
时钟显着提高速度，降低
歪斜（ <200 PS的OR4E4 ） 。
新的本地时钟布线结构允许创建
局部时钟树。
两个新的边缘时钟路由结构可实现6个
在装置的每条边高速时钟
改进建立/保持和时钟到输出的性能。
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新的双数据速率（ DDR ）和零总线开启
围绕（ ZBT ）存储器接口支持最新的
高速存储器接口。
新的2倍/ 4倍的上行链路和下行链路的I / O功能接口
面对高速的外部I / O的减少速度
内部逻辑。
会见通用测试和操作PHY接口
对于ATM （ UTOPIA ）级别1 ， 2和3也满足
提出特定网络阳离子UTOPIA 4级， POS-
PHY级别3（ 2.5千兆位/秒） ，和POS-PHY 4
（10千兆位/秒）接口标准的分组过
SONET作为德网络定义的土星集团。
ORCA
代工开发系统软件■
通过业界标准的CAE工具进行设计upported
输入，综合，仿真和时序分析。
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莱迪思半导体公司
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产品简介
2002年1月15日
ORCA
系列4
现场可编程门阵列
订购信息
OR4Exx -1 BM 680
设备类型
速度等级
温度范围
引脚数
套餐类型
5-6435 （ F） .L
OR4Exx ， -1速度等级， 680引脚塑料球栅阵列多层（ PBGAM ）
表2.设备类型选项
设备
OR4Exx
电压
1.5 V内部
3.3 V / 2.5 V / 1.8 V / 1.5 V的I / O
表3.温度选项
符号
（空）
描述
产业
环境温度
-40 ° C至+85°C
注： -40℃ + 125 C设备的结温建议。
表4.包装选项
符号
BA
BC
BM
描述
塑料球栅阵列（ PBGA ）
增强的球栅阵列（ EBGA ）
塑料球栅阵列，多层（ PBGAM ）
表5 。
ORCA
OR4EXX系列包装矩阵（速度等级）
器件
OR4E2
OR4E4
OR4E6
256-Pin
FSBGA （ BA ）
–1, –2, –3
—
—
352-Pin
416-Pin
432-Pin
680-Pin
PBGA （ BA ） PBGAM （ BA） EBGA （ BC） PBGAM （ BM ）
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
—
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
–1, –2, –3
莱迪思半导体公司
5
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