Introduction
Xilinx가 제공하는 Platform Flash In-System Programmable Configuration PROMs에 대하여 Discontinuation notice가 있습니다. 2021년을 마지막으로 XCF01S, XCF02S, XCF04S, XCF08P, XCF16P, XCF32P이 단종됨에 따라 이를 대체할 수 있는 solution을 고민하게 됩니다.
여기서는 Xilinx가 제공하는 Platform Flash In-System Programmable Configuration PROMs을 대체하여 사용할 수 있는 3rd Party Flash Memory Devices에 대하여 설명하려고 합니다.
3rd Party Flash Memory Devices
Xilinx 7-Series를 포함한 Xilinx Old Devices에 대하여 Support되는 3rd Party Flash Memory Devices는 아래의 내용을 보면 알 수 있습니다. 다만 아래의 내용은 2014년도에 제공되었던 자료(ISE v14.7 기준)이기 때문에 아래에 언급된 3rd Party Flash Memory Devices 중에도 단종된 Devices가 있습니다. 이 부분에 유의하여야 합니다.
1.
iMPACT SPI Flash Programming Support
7 Series FPGA Family Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | SPI Indirect Programming Support |
| Micron (Numonyx) | N25Q 3.3V (1) | 32Mb – 256Mb | Kintex™-7, Artix™-7 |
| N25Q 1.8V (1) | 32Mb – 256Mb | Kintex-7,Virtex-7, Artix-7 | |
| Winbond | W25Q (Rev BV) | 32Mb – 128Mb | Kintex-7 |
| W25Q (Rev BW) | 8Mb | Artix-7 | |
| W25Q (Rev FV) | 64Mb – 128Mb | Kintex-7 | |
| W25Q (Rev DW) | 32Mb – 64Mb | Kintex-7, Virtex®-7. Artix-7 | |
| Spansion | S25FLxxP (2) | 32Mb – 256Mb | Kintex-7 |
| S25FLxxS (3) | 128Mb, 512Mb | Kintex-7 | |
| S25FLxxS (3) | 256Mb, 512Mb | Virtex-7 | |
| S25FLxxS (3) | 128Mb, 256Mb | Artix-7 |
- For Numonyx N25Q: Top, Bottom, and Uniform block sectors are supported.
- S25FL129P and S25FL256S are supported. 64Kb sector size only. S25FL128P is not supported.
- 64kB sector size only.
Virtex and Spartan FPGA Family Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | SPI Indirect Programming Support |
| Micron (Numonyx) | M25P | 512kB – 128Mb | Spartan®-3E, Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6, Virtex-5, Virtex-6 |
| M25PE | 1Mb – 16Mb | Spartan-3E, Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6, Virtex-5 | |
| M45PE | 1Mb – 16Mb | Spartan-3E, Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6 | |
| N25Q 3.3V (1) | 32Mb – 128Mb | Spartan-3E, Spartan-6, | |
| N25Q 1.8V (1) | 32Mb – 128Mb | Virtex-6 | |
| Atmel | AT45DB (Rev B, C, and D) | 1Mb – 64Mb | Spartan-3E, Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6, Virtex-5, Virtex-6 |
| Winbond | W25Q (Rev V/CV) | 4Mb – 64Mb | Spartan-6 |
| W25Q (Rev BV) | 4Mb – 128Mb | Spartan-6 | |
| W25Q 1.8V (Rev BW) | 4Mb | Virtex-6 | |
| W25Q 1.8V (Rev BW) | 8Mb | Spartan-6 | |
| W25Q 1.8V (Rev DW) | 64Mb | Virtex-6 | |
| Spansion | S25FLxxP (2) | 32Mb – 128Mb | Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6, Virtex-5, Virtex-6 |
- For Numonyx N25Q: Top, Bottom, and Uniform block sectors are supported.
- S25FL032P, S25FL064P, and S25FL129P are supported. 64kB sector size only. S25FL128P is not supported.
2.
iMPACT BPI Flash Programming Support
7 Series FPGA Family Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | Data Bus Width | BPI Indirect Programming Support (1) |
| Micron (Numonyx) | P33 (Axcell™) | 64Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7 |
| P30 (Strataflash™, Axcell™) | 64Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7, Virtex-7, Artix-7 |
|
| M29EW | 64Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7, Virtex-7 , Artix-7 | |
| D[7:0] (x8) | ||||
| G18F (2) | 128Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7, Virtex-7, Artix-7 | |
| Spansion | S29GLxxP | 128Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7, Virtex-7 |
| D[7:0] (x8) | ||||
| S29GLxxS | 128Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Kintex-7, Virtex-7, Artix-7 |
- Indirect BPI programming supports using the 7 series (Virtex-7 and Kintex-7) RS[1:0] pins when they are tied to the upper two BPI Flash address pins.
- For Micron G18: Non-Mux interface family members are supported.
Virtex and Spartan FPGA Family Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | Data Bus Width | BPI Indirect Programming Support (1) (2) |
| Xilinx® | XCF128X | 128Mb | D[15:0] (x16) | Virtex-5, Virtex-6 |
| Micron (Numonyx) (3) | P30 (Strataflash™, Axcell™) | 64Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Spartan-6, Virtex-5, Virtex-6 |
| P33 Axcell | 64Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Spartan-6 | |
| J3 (Rev D, F) | 32Mb – 256Mb | D[15:0] (x16) | Spartan-6, Virtex-5 | |
| D[7:0] (x8) | Spartan-3A, Spartan-3A DSP, Spartan-6, Virtex-5 | |||
| Spansion | S29GLxxS | 128Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Spartan-6, Virtex-6 |
| S29GLxxP | 128Mb – 1Gb | D[15:0] (x16) | Spartan-6, Virtex-5, Virtex-6 | |
| D[7:0] (x8) |
- Maximum indirect BPI Flash programming TCK frequency is 3 MHz.
- Indirect BPI programming supports using the Virtex-6 and Virtex-5 FPGA RS[1:0] pins when they are tied to the upper two BPI Flash address pins.
- For Micron (Numonyx) monolithic P30: Top and Bottom parameter boot type are supported, and symmetrical boot type are not supported. P30 48F4400P0 Flash are also supported.
3.
Zynq-7000 Flash Programming Support
Zynq™-7000 Quad SPI Flash Programming Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | Mode |
| Micron | N25Q128A | 128Mb | single, dual_parallel |
| Spansion | S25FL128S | 128Mb | single, dual_parallel |
Zynq-7000 NOR Flash Programming Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | Bus Data Width |
| Micron | M29EW | 32Mb - 256Mb | D[7:0] (x8) |
Zynq-7000 NAND Flash Programming Support
| Flash Vendor | Flash Family | Supported Flash Density | Bus Data Width |
| Micron | 29F | 1Gb - 8Gb | x8 / x16 |
Another Solution
특히나 Xilinx Spartan-Series를 사용하는 개발자 분들이 Xilinx의 Platform Flash In-System Programmable Configuration PROMs에 대한 Discontinuation notice 때문에 고민을 많이 할 것으로 예상됩니다.
사용하고 있는 단종예정인 Xilinx의 Platform Flash In-System Programmable Configuration PROMs을 대체하여 3rd Party Flaash Memory Devcie로 변경하더라도 PCB의 수정은 불가피한 상황입니다.
따라서 PCB를 수정하여야 하는 상황이기 때문에 최근 Xilinx Device로 변경하는 것도 미래를 위하여 좋은 방법이라고 생각합니다. Xilinx Spartan-Series도 미래에 단종될 수 있기 때문입니다.
Xilinx Spartan-Series를 Xilinx 최근 Device로 변경한다면 Spartan-7 FPGA family or Artix-7 FPGA Family를 recommand 합니다.
지금까지 Xilinx가 제공하는 Platform Flash In-System Programmable Configuration PROMs을 대체하여 사용할 수 있는 3rd Party Flash Memory Devices에 대하여 알아보았습니다.
여러분의 FPGA 설계에 조금이라도 도움이 되었으면 합니다.
오늘도 좋은 하루 되세요.
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Create Date: January 29, 2021
Posted By: Mouessee
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