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的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中FPGA平台：
完整的数据表
产品speci fi cation
DS083 （ V4.7 ） 2007年11月5日
0
模块1 ：
介绍和概述
10页
性能概要
概述
架构
IP核和参考支持
器件/封装组合和最大I / O
订购信息
模块三：
DC和开关特性
57页
电气特性
性能特点
开关特性
引脚到引脚输出参数指引
引脚对引脚输入参数指引
DCM时序参数
源同步开关特性
模块二：
功能说明
60页
功能说明：个RocketIO X千兆位级
收发器
功能描述： RocketIO千兆位
收发器
功能描述：处理器模块
功能描述：的PowerPC 405的核心
功能描述： FPGA
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
输入/输出模块（IOB ）
数控阻抗（ DCI ）
片上差分端接
可配置逻辑块（CLB ）
三态缓冲器
CLB /片配置
18 - KB块状SelectRAM 资源
18位x 18位乘法器
全局时钟多路复用器缓冲器
数字时钟管理器（ DCM ）
模块四：
引线的信息
302页
引脚德网络nitions
接脚分布表
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
FG256 / FGG256焊线细间距BGA封装
FG456 / FGG456焊线细间距BGA封装
FG676 / FGG676焊线细间距BGA封装
FF672倒装芯片精细间距BGA封装
FF896倒装芯片精细间距BGA封装
FF1148倒装芯片精细间距BGA封装
FF1152分别以倒装芯片精细间距BGA封装
FF1517倒装芯片精细间距BGA封装
FF1696倒装芯片精细间距BGA封装
FF1704倒装芯片精细间距BGA封装
路由
CON组fi guration
重要注意事项：
页，图和表格中的数字从1开始的每个模块，每个模块都有自己的版本
在最后的历史。使用PDF "Bookmarks"窗格，导航更方便本卷。
2002-2007 Xilinx公司保留所有权利。 XILINX ， Xilinx标，品牌窗口，并包含其他指定的品牌这里是赛灵思公司的商标。 PowerPC是
IBM公司和商标被授权使用。所有其他商标均为其各自所有者的财产。
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产品speci fi cation
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的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中FPGA平台：
介绍和概述
产品speci fi cation
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中的Virtex -II Pro的/的Virtex - II Pro X中功能摘要
高性能FPGA平台解决方案，包括
- 最多20个RocketIO 或RocketIO的X嵌入式
千兆位级收发器（MGT ）
- 最多两个IBM的PowerPC RISC处理器模块
根据有关Virtex -II 平台FPGA技术
- 灵活的逻辑资源
- 以SRAM为基础的系统配置
- 主动互连技术
-
-
-
-
-
SelectRAM +存储器层次结构
专用的18位x 18位乘法器模块
高性能时钟管理电路
SelectI / O 技术 - 超
XCITE数控阻抗（ DCI） I / O
的Virtex - II Pro的/的Virtex - II Pro X中的家庭成员和资源
示于
表1中。
表1：
的Virtex - II Pro的/的Virtex - II Pro X中FPGA家庭成员
CLB （ 1 = 4片=
最大128比特）
逻辑
细胞
(2)
3,168
6,768
11,088
20,880
22,032
30,816
43,632
53,136
74,448
74,448
99,216
切片
1,408
3,008
4,928
9,280
9,792
13,696
19,392
23,616
33,088
33,088
44,096
马克斯颇
RAM （ KB）
44
94
154
290
306
428
606
738
1,034
1,034
1,378
块状SelectRAM +
18 KB的最大块
块RAM （ KB ）
12
28
44
88
88
136
192
232
328
308
444
216
504
792
1,584
1,584
2,448
3,456
4,176
5,904
5,544
7,992
DCM的
4
4
4
8
8
8
8
8
8
8
12
设备
(1)
XC2VP2
XC2VP4
XC2VP7
XC2VP20
XC2VPX20
XC2VP30
XC2VP40
XC2VP50
XC2VP70
XC2VPX70
XC2VP100
注意事项：
1.
2.
3.
4.
的RocketIO
收发器
块
4
4
8
8
8
(4)
8
0
(3)
，8或12
0
(3)
或16
16或20
20
(4)
0
(3)
或20
PowerPC的
处理器
块
0
1
1
2
1
2
2
2
2
2
2
18 ×18位
倍增器
块
12
28
44
88
88
136
192
232
328
308
444
最大
用户
I / O焊盘
204
348
396
564
552
644
804
852
996
992
1,164
-7速度等级的器件不在工业级可用。
逻辑单元
≈
（1） 4输入LUT + （1） FF +卡里逻辑
这些设备可以在不RocketIO收发器的配置进行排序。看
表3
用于封装配置。
配备的RocketIO收发器X内核的Virtex - II Pro X器件。
的RocketIO X收发器功能（ XC2VPX20和XC2VPX70只）
变速全双工收发器（ XC2VPX20 ）
允许2.488 Gb / s的6.25 Gb / s的波特率传输速率。
- 包括使用各种具体的波特率
标准，如在列
表4 ，模块2 。
定速全双工收发器（ XC2VPX70 ）
运行在4.25 Gb / s的波特率传输速率。
八，在FPGA二十收发器模块，
这取决于设备
单片时钟合成和时钟恢复
- 消除了对外部元件
自动锁定到参考作用
可编程串行输出差分摆幅
- 200 mV到1600 mV时，峰峰值
- 允许与其它串行系统的兼容性
电压等级
可编程预加重等级0至500 ％
电信/数据通信支持模式
- "x8"和"x10"时钟/数据路径
- 64B / 66B时钟支持
2002-2007 Xilinx公司保留所有权利。 XILINX ， Xilinx标，品牌窗口，并包含其他指定的品牌这里是赛灵思公司的商标。 PowerPC是
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的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中的FPGA平台：介绍和概述
内部环回模式的可操作性测试
可编程逗点探测
- 允许任何协议
- 可以探测到任何10位字符
8B / 10B和64B / 66B编码块
可编程接收器均衡
内部交流耦合
片内50Ω端接
- 消除了对外部端接
电阻器
前后驱动程序串行和并行TX到RX
个RocketIO收发器功能（除了XC2VPX20和XC2VPX70 ）
全双工串行收发器（ SERDES ）可
波特率从600 Mb / s到3.125 Gb / s的
100 Gb / s的全双工数据速率（ 20信道）
单片时钟合成和时钟恢复（CDR）
光纤通道， 10G光纤通道，千兆以太网，
10千兆附接单元接口（ XAUI ） ，并
InfiniBand兼容收发器
8位，16位或32位可选内置FPGA接口
8B / 10B编码器和解码器（可选）
50Ω / 75Ω的片上可选择的发送和接收
终端
可编程逗点探测
信道绑定的支持（从2到20频道）
通过插入/删除字符速率匹配
四级可选的预加重
输出电压差五个等级
每通道内部环回模式
收发器2.5V电源电压
的PowerPC RISC处理器模块功能（除了XC2VP2 ）
内置300 + MHz的哈佛架构座
低功耗： 0.9毫瓦/兆赫
五个阶段的数据通路管道
硬件乘法/除法单元
第三个32位通用寄存器
16 KB的两路组相联指令缓存
16 KB的两路组相联数据缓存
存储器管理单元（ MMU ）
- 64项统一转换旁视缓冲器（ TLB ）
- 可变页面大小（ 1 KB到16 MB ）
专用的片上存储器（ OCM ）接口
支持IBM的CoreConnect 总线架构
调试和跟踪支持
定时器设施
的Virtex -II Pro平台FPGA技术（所有设备）
SelectRAM +存储器层次结构
- 截至兆真8双口RAM中18Kb模块
SelectRAM +资源
- 截至分布式SelectRAM到1378 KB +
资源
- 高性能的接口的外部存储器
算术函数
- 专用18位x 18位乘法器模块
- 快速先行进位逻辑链
灵活的逻辑资源
- 高达88192内部寄存器/锁存器时钟
启用
- 高达88192查找表（LUT）或级联
变量（1到16位）的移位寄存器
- 宽多路复用器和宽输入功能的支持
- 横向级联链和萨姆 - -产品
支持
- 内部三态总线连接
高性能时钟管理电路
- 最多12个数字时钟管理器（ DCM ）模块
·
精确的时钟去歪斜
·
·
灵活的频率综合
高分辨率的相移
- 16个全局时钟多路复用缓冲器中的所有部分
主动互连技术
- 第四代分段路由结构
- 快速，可预测的路由延迟，独立
扇出
- 深亚微米的抗噪性能的好处
的SelectIO 技术 - 超
- 多达1,164个用户I / O的
- 二十个单端标准和
10个鉴别标准
- 可编程LVCMOS汇/源电流（ 2毫安
至24 mA ），每个I / O
- XCITE数控阻抗（ DCI） I / O
- PCI / PCI - X支持
(1)
- 差分信号
·
840 Mb / s的低电压差分信号I / O
（LVDS）与电流模式驱动
·
片上差分端接
·
总线LVDS I / O
1.参考
XAPP653
了解更多信息。
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的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中的FPGA平台：介绍和概述
- 回读功能
支持赛灵思基金会和联盟
系列开发系统
- 综合的VHDL和Verilog设计流程
- 的ChipScope 集成逻辑分析仪
与90纳米0.13微米九层铜工艺
高速晶体管
1.5V (V
CCINT
）核心供电， 2.5V专用
V
CCAUX
辅助和V
CCO
I / O电源
IEEE 1149.1兼容的边界扫描逻辑支持
倒装芯片和引线键合球栅阵列（ BGA ）
包装标准1.00毫米间距。
可提供无铅焊线BGA器件
包装（ www.xilinx.com/pbfree ）
每个设备100 ％出厂测试
·
·
超传输（ LDT ）， I / O与当前的驱动程序
缓冲器
内置DDR输入和输出寄存器
自主知识产权的高性能SelectLink
技术赛灵思之间的通信
器件
·
高带宽数据路径
·
双倍数据速率（ DDR ）链接
·
基于网络的高密度脂蛋白的产生方法
基于SRAM的系统内配置
- 快速SelectMAP 配置
- 三重数据加密标准（ DES ）的安全性
选项（比特流加密）
- 符合IEEE 1532的支持
- 部分重配置
- 无限的可重编程
-
概述
在Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中含有的家庭平台
是基于IP内核的设计形式FPGA和
自定义模块。该系列集成了千兆位级
收发器和PowerPC CPU块的Virtex -II Pro的
系列FPGA架构。它使完整的解决方案
用于电信，无线，网络，视频和
DSP应用。
在领先的0.13微米CMOS 9层铜亲
塞斯和Virtex -II Pro的架构是为高优化
性能设计，在很宽的密度范围。 Combin-
荷兰国际集团多种灵活的功能和IP内核，该
的Virtex - II Pro系列增强了可编程逻辑设计
能力，是一种强大的替代掩模，亲
编程门阵列。
块状SelectRAM +内存模块提供大
真双端口RAM 18 KB的存储元件。
嵌入式乘法器模块的18位× 18位
专用乘法器。
数字时钟管理器（ DCM）模块提供
自校准，对于时钟的全数字解
配送延迟补偿，时钟乘法
和分裂，粗粒度和细粒度时钟相位
换挡。
新一代可编程布线资源被称为
主动互连技术互连所有这些元素
求。通用布线矩阵（ GRM ）是rout-数组
荷兰国际集团开关。每个可编程元件被连接到一个
切换矩阵，从而允许多个连接到一般
路由矩阵。总体可编程互连
分层并支持高速设计。
所有可编程元件，包括路由
资源，被存储在静态存储器中的值控制
细胞。这些值时，在存储器单元加载
配置，可重新加载修改功能
的可编程元件。
架构
阵列概述
的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X器件是由用户编程
各种配置元素梅布尔门阵列和
对于高密度和高per-优化的嵌入式块
formance的系统设计。的Virtex -II Pro器件实现
以下功能：
嵌入式高速串行收发器实现数据
比特率高达3.125 Gb / s的每通道（个RocketIO ）或
6.25 Gb / s的（个RocketIO X） 。
嵌入式IBM的PowerPC 405 RISC处理器模块
提供的性能高达400 MHz 。
的SelectIO -超块之间提供接口
封装引脚和内部可配置逻辑。最
流行和前沿的I / O标准支持
由可编程的IOB 。
可配置逻辑块（CLB ）提供的功能
对于组合和同步逻辑单元，
包括基本的存储元件。 BUFTs （ 3态
缓冲区），每个CLB元件驱动相关
专用分割的水平布线资源。
特点
本节简要介绍的Virtex - II Pro的/的Virtex - II Pro X中
功能。有关详细信息，请参阅
的Virtex -II Pro和
的Virtex - II Pro X中的FPGA平台：功能描述。
的RocketIO /个RocketIO MGT X内核
该RocketIO的和的RocketIO X千兆位级收发器
是柔性的并行至串行和串行至并行嵌入
用于高带宽DED收发器内核内部连接
公交车，背板或其他子系统之间的重刑。
在FPGA中的多个用户实例是可能的，
提供高达100 Gb / s的（ RocketIO的）或170 Gb / s的
（个RocketIO X）的全双工原始数据传输。每个通道
可以以最大数据传输速率进行操作
3.125 Gb / s的（个RocketIO ）或6.25 Gb / s的（个RocketIO X） 。
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的Virtex -II Pro和的Virtex - II Pro X中的FPGA平台：介绍和概述
分开的指令和数据高速缓存单元，既
两路组相联和非阻塞
- 每个高速缓存行八字（32个字节）
- 16 KB数组指令缓存单元（ ICU ） ， 16 KB
阵列数据高速缓存单元（ DCU ）
- 在指令高速缓存行填充操作数转
- 复制回或直写DCU策略
- 从缓存中双字取指令提高了
分支延迟
虚拟模式的存储器管理单元（MMU）
- 4 GB的逻辑地址空间的转换成
物理地址
- 页面替换策略控制软件
- 支持多个同时的页面大小不等
从1 KB到16 MB
OCM控制器之间提供专用接口
块状SelectRAM +存储器和处理器模块
高速存取指令和数据路径
PowerPC的定时器设施
- 64位时基
- 可编程间隔定时器（ PIT ）
- 固定间隔定时器（ FIT ）
- 看门狗定时器（ WDT ）
调试支持
- 内部调试模式
- 外部调试模式
- 调试等待模式
- 实时跟踪调试模式
- 增强的调试支持使用逻辑运算符
- 指令跟踪和追溯的支持
- 向前或向后跟踪
两个硬件中断级支持
高级电源管理支持
-
每个RocketIO的或的RocketIO X的核心，实现以下
技术：
串行器和解串器（SERDES ）
单片时钟合成和时钟恢复（CDR）
10千兆连接单元接口（ XAUI ），光纤
通道（ 3.1875 Gb / s的XAUI ）的Infiniband ， PCI Express的，
极光， SXI -5（ SFI- 5 / SPI -5），和OC- 48
兼容性
(1)
8位/ 16位/ 32位（个RocketIO ）或8位/ 16 /32/ 64位（个RocketIO X）
可选的FPGA接口
8B / 10B （个RocketIO ）或8B / 10B和64B / 66B
（个RocketIO X）编码器和解码器旁路
每个通道上的选项
通道绑定的支持（ 220频道）
- 弹性缓冲器芯片间纠偏和
通道与通道之间的对准
高达接收机时钟恢复宽容
75个非过渡位
50Ω （个RocketIO X）或50Ω / 75Ω可选（个RocketIO ）
片上的发射和接收终端
可编程逗点检测和字对齐
通过插入/删除字符速率匹配
自动锁定到参考作用
可编程预加重的支持
每信道的串行和并行的发射机 - 接收机
内部环回模式
可选的发送和接收的数据反转
循环冗余码校验的支持（仅的RocketIO ）
的PowerPC 405处理器模块
该PPC405 RISC CPU可以在一个可持执行指令
的每个周期一个指令tained率。片上指令
和数据缓存降低设计复杂性并提高系
统吞吐量。
该PPC405功能包括：
的PowerPC RISC CPU
- 实现了PowerPC的用户指令集
架构（ UISA ）和扩展的嵌入式
应用
- 三十二个32位通用寄存器（GPR ）
- 静态分支预测
- 五级流水线与单周期执行
大多数指令，包括加载/存储
- 缓存不对齐和排列加载/存储的支持，
主存储器和片上存储器
- 硬件乘法/除法更快的整数
算术（ 4周期乘法， 35周期鸿沟）
- 增强的串并多字的处理
- 大/小端运营支撑
存储控制
输入/输出模块（IOB ）
IOB可编程和可分类如下：
使用可选的单倍数据速率输入块（ SDR ）或
双倍数据速率（ DDR ）寄存器
具有可选SDR或DDR寄存器的输出块
直接驱动一个可选的三态缓冲器或
通过SDR或DDR寄存器
双向块（输入和输出的任意组合
CON连接gurations ）
这些寄存器是边沿触发的D型触发器
或电平敏感锁存器。
IOB支持以下单端I / O标准：
LVTTL ， LVCMOS （ 3.3V ，
(2)
2.5V ，1.8V和1.5V ）
PCI -X兼容的（ 133兆赫和66兆赫） ，在3.3V
(3)
符合PCI标准（ 66 MHz和33 MHz）的电压为3.3V
(3)
GTL和GTLP
1.参考
表4 ，模块2
有关的RocketIO和RocketIO的X收发器兼容的协议的详细信息。
2.参考
XAPP659
了解更多信息。
3.参考
XAPP653
了解更多信息。
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