Программируемая логика и ЦОС

Сравнение [CPLD Lattice ispMACH 4000ZE, Intel MAX V, Microchip ATF15xx] - очень полезных компонентов для микросетей. Семейство 4000ZE старое (ДШ обновляли в 2012 году), но все еще популярное и массово продающееся. И тому немало причин! -- ядро 1.8В, IO до 3.6В, но 5V tolerant I/O for LVCMOS 3.3, LVTTL, and PCI interfaces (максимально 64 пина с входным 5V) -- кушает мало, микроамперы на 1 Мгц -- удобный ряд корпусов - 48-Pin TQFP (7 x 7mm) 32IO+4 входа, 100-Pin TQFP (14 x 14mm) 64+10, 144-Pin TQFP (20 x 20mm) 96+4 -- 32-256 макроячейки, 64-256 ячеек в корпусе 100 TQFP -- быстрая! -7 (самая доступная) 172 МГц тактовая 16 битного счетчика с внутренними связями, 111 МГц - при внешних связях. -5 подороже, но бывает, 200 Мгц и 149 МГц! -- продвинутая внутренняя архитектура. Можно делать 80 битные функции -- генератор 5 МГц (+-30%), и два делителя - /2^10 и /2^20, доступны для внутренней фабрики. -- цены для 32 и 64 MC соответствуют MAX V, но MAX V скорее FPGA - для CPLD задач LE может потребоваться много. -- цены для варианта -40°C ~ 105°C (TJ) N48I - 48-Pin TQFP и т.д. Для примера приведены цены на MAX V и ATF15xx. Помним, что MAX V скорее FPGA - для широких функций LE надо много, и скорости сильно упадут.

4000ZE 32IO+4 входа 48-Pin TQFP	   4000ZE 64+10 100-Pin TQFP			4000ZE 96+4 144-Pin TQFP
LC4032ZE-7TN48I	  100 - $1.208
LC4032ZE-5TN48I	  250 - $1.32612
LC4064ZE-7TN48I	  25 - $2.41600	   LC4064ZE-7TN100I	 25 - $3.0592
LC4064ZE-5TN48I	  25 - $2.66520	   LC4064ZE-5TN100I	 90 - $3.29567
								   LC4128ZE-7TN100I	 25 - $5.8164		LC4128ZE-7TN144I   25 - $6.6044
								   LC4256ZE-7TN100I	 25 - $12.434		LC4256ZE-7TN144I   25 - $13.222

MAX V 54 IO 64-Pin EQFP			   MAX V 79 IO, 570 LE - 74 100-TQFP	MAX V 114 IO 144-Pin TQFP
5M40ZE64I5N	 (32) 1 - $1.2
5M80ZE64I5N	 (64) 1 - $2.4		   5M80ZT100I5N (64) 1 -  $2.5			
5M160ZE64I5N(128) 1 - $4.8		   5M160ZT100I5N(128)1 -  $5.1
								   5M240ZT100I5N(192)1 -  $6.8			5M240ZT144I5N (192) 1 - $6.8
								   5M570ZT100I5N(440)1 -  $9.70			5M570ZT144I5N (440) 1 - $13.20
																		5M1270ZT144I5N(980) 1 - $14.30

ATF15xx 44TQFP 32 IO			   ATF15xx 100TQFP 64 IO
ATF1504ASV-15AU44 (64) 100-$2.7681 
ATF1504ASVL-20AU44(64) 100-$2.9613 ATF1504ASV-15AU100(64)  100-$3.09
								   ATF1504ASVL-20AU100(64) 180-$3.99128
								   ATF1508ASV-15AU100(128) 100-$3.21880	
								   ATF1508ASVL-20AU100(128)100-$3.86250

Видно, что для младших CPLD 4000ZE и MAX V конкуренция очень жесткая, до центов, зато на 440 и 980 макроячеек MAX V безоговорочный лидер :) По скорости MAX V медленее 4000ZE-7 (I5 MAX V частота 16 бит счетчика - 118 МГц). Что интересно, 5M1270Z сильно быстрее всех младших чипов, в 2 раза! Для I5 частота 16 битного счетчика 201 МГц. ATF15хх - в целом некрофилия, но для 128 ячеек имеется локальный экстремум оптимальности (вопрос - надолго ли...). Которые ASV жрут 135 мА в статике по 3.3В (одно питание, Ind) и имеют 77 МГц для регистровых операций. ASVL жрут мкА в статике, но 59 МГц регистровых операций... У Xilinx единственно интересная CoolRunner-II XC2C32A-6QFG32I 25 - $2.03 IC CPLD 32MC 5.5NS 32QFN 21 IO 200 МГц для 16 битного счетчика. Мелкая, быстрая, триггера умеют работать по обоим фронтам клока. Все остальное сильно дороже, на 128 ячеек так вообще самая дешевая $10. Зато есть чудо-юдо :) XC2C512-10FGG324I IC CPLD 512MC 9.2NS 324FBGA (23x23) 270 IO 25 - $97.16, XC2C512-10PQG208I IC CPLD 512MC 9.2NS 208QFP 173IO 48 - $80.99 для ценителей прекрасного, так сказать :) У ксилов есть CoolRunner™ XPLA3 5V tolerant I/O pins with 3.3V core supply, но цены, цены.... мрак... Из имеющегося на складе DigiKey XCR3064XL-10VQG44I 1 - $6.0 XCR3128XL-10TQG144I 1 - $16.20 XCR3256XL-12TQG144I 1 - $25.75 XCR3256XL-10TQG144I 1 - $33.45 5V tolerant с практически реальными ценами только ispMACH 4000ZE, уникальная фича! Как мы уже выяснили http://caxapa.ru/837326.html , дифференциальные драйвера с питанием 5V имеют лучше параметры в части синфазного напряжения, дешевле и весьма распространены. Можно городить буфер на NL27WZ17DFT2G (3,000 - $0.07320) или NC7WZ17P6X (3,000 - $0.08720), они держат 5V на входе при любом питании, а можно взять приведенную CPLD. 64-256 ячеек в корпусе 100 TQFP с полной совместимостью по пинам - очень удобно для отладочно-поделочных целей. Взять для макета потолще, потом на то же место запаять минимальную. Или разные варианты изделий. MAX V в 100-Pin TQFP довел эту концепцию до совершенства. Резюме - CPLD 32-128 макроячеек имеют практический смысл, свыше надо ставить мелкие FPGA и не выпендриваться.