Forum: FPGA, VHDL & Co. XC3S400 Ersatz


von Gustav G. (gustavgggg)


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Kennt jemand einen mindestens gleichwertigen Ersatz von Xilinx im nicht 
BGA Gehäuse für den XC3S400. Der hat bisher für meine Projekte mit ein 
paar Filtern und einigen State Machines immer gereicht und war immer gut 
befüllt und daher die wirtschaftlichste Wahl. Da der nun endgültig 
abgekündigt ist und mittlerweile dann auch knapp 60€ kostet brauche ich 
so langsam eine Alternative. BGA würde ich wirklich nur als allerletute 
Option nehmen wollen.

von Rick D. (rickdangerus)


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Wenn man sich bei Mouser alle Xilinx-FPGAs, die nicht in BGA lieferbar 
sind, anzeigen läßt, bleiben nur XC6SLX4 und XC6SLX9 in TQFP144 übrig.

Der XC6SLX9 sollte von der Größe her zum XC3S400 passen. Das kann man 
auch leicht mal im Synthesizer prüfen, sofern man sich nicht spezielle 
IP-Cores einsetzt.

Andererseits sind die Spartan 6 vermutlich die Nächsten, die EOL werden.

Ansonsten liefert eine Suche nach "spartan 7 breakout" auch ein paar 
Ergebnisse. Vielleicht ist das eine Option...

Oder man schlachtet ein paar alte Fritzboxen (7140).

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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Die neueste Startan Ultrascale+ (bisher nur early adopters) gibt es wohl 
nur in BGA, was auch nicht verwundert wenn man mindesten 100 User-Pins 
(neben Vcc,Vss o.ä) in den Chip bringen muß. Will man viele Pins, muss 
man sich mit  BGA anfreunden oder sich module von Drittherstellern 
anschauen:

* 
https://sigma.octopart.com/138898721/technical_drawing/Xilinx-XC7S6-1FTGB196C.pdf
* https://www.enclustra.com/en/products/end-of-life-products/mars-mx1/

Xilinx resp.  AMD hat sich kürzlich zur Verfügbarkeit der Spartans als 
Familienmitglieder der 7-Serie und der "Ultrascale plus" Serie geäußert.
 Erstere wurde (angeblich) bis 2040 verlängert, letztere bis 2045

* 
https://www.amd.com/de/products/adaptive-socs-and-fpgas/fpga/spartan-ultrascale-plus.html

vor zwei Jahren hiess es noch 2035 ist für Spartan-7 Schluß.
Spartan-6 wurde auf 2030 verlanglängert, Da dauert es noch bis man die 
unterstützende Software (ISE statt Viovado) endgültig beerdigen kann.

* 
https://community.amd.com/t5/adaptive-computing/amd-extends-spartan-6-product-lifecycle-through-at-least-2030/ba-p/610178

IMHO gehen die Ausreden weiter für Spartan-6 und ISE zu entwickeln oder 
zu qualifizieren/lernen endgültig zur Neige.

Ein Redesign für S3 ist eigentlich unvermeidlich und dabei muss man auf 
BGA wechseln, ausser man verwendet Module.
Oder man schaut bei anderen Herstellern, Lattice versucht sich auf dem 
Markt der "kleinen" FPGA's zu etablieren.

von Jens W. (jensw)


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Hallo,

da hab ich das gleiche Problem.
Ich bin tatsächlich auf den XC6LX9 umgestiegen.
Der hat viel mehr Platz und dadurch, dass die LUTs mehr Eingänge haben 
als bei den XC3S400, bekommt man viel mehr unter.

Mein Problem ist, dass die nur in der ISE unterstützt werden und das 
unter Win11 nicht mehr läuft. Für Win10 gibt es was, dass es geht, aber 
ab Win11 hab ich es nicht mehr ans laufen bekommen.
Und das hat mich so sehr geärgert! Klar die sind nicht mehr empfohlen 
für neue Designs, aber abgekündigt sind sie meines Wissens noch nicht. 
Und dann hat Xilinx keine Entwicklungsumgebung mehr, die unter den 
aktuellen Betriebssystemen läuft.

Ich weiß noch nicht wie es bei mir hier weiter geht, aber ich habe schon 
überlegt auf Altera Max10 umzusteigen. Die sind in SMD Gehäusen noch 
verfügbar. Auch da hat Xilinx nichts mehr für die Zukunft. Nur noch BGA.

Rick D. schrieb:
> Oder man schlachtet ein paar alte Fritzboxen (7140).

Das ist ja eine super Geschichte! Da bekommt man den Config Speicher 
gleich mit dazu. Und das zusammen bei ebay für runde 16€!!! Das ist 
günstig.

Grüße, Jens

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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Oder "Cologne Chip", die positionieren ihre FPGA's explizit als 
Spartan-like (und haben ein paar schnelle Interface dazugestrickt). Im 
Retro-Bereich führte das zum "Kölsch Computer" : 
https://machdyne.com/product/kolsch-computer/

> Mein Problem ist, dass die nur in der ISE unterstützt werden und das
> unter Win11 nicht mehr läuft. Für Win10 gibt es was, dass es geht, aber
> ab Win11 hab ich es nicht mehr ans laufen bekommen.

IMHO läuft ISE auch unter div. Linuxen Xilinx ISE Linux

: Bearbeitet durch User
von Gustav G. (gustavgggg)


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Bradward B. schrieb:
> IMHO gehen die Ausreden weiter für Spartan-6 und ISE zu entwickeln oder
> zu qualifizieren/lernen endgültig zur Neige.
>
> Ein Redesign für S3 ist eigentlich unvermeidlich und dabei muss man auf
> BGA wechseln, ausser man verwendet Module.
> Oder man schaut bei anderen Herstellern, Lattice versucht sich auf dem
> Markt der "kleinen" FPGA's zu etablieren.

Das hat nichts mit ausrede zu tun. Vivado und VHDL hat man schnell drauf 
aber ich muss eben ein funktionierendes Design portieren. Das kostet 
Zeit und Geld.

Ich bin sehr skeptisch auf andere Hersteller umzusteigen. Bei Xilinx 
kenne ich die Fallstricke sowohl der FPGAs als auch von ISE recht gut 
und ISE läuft auf meinem Linux weiter. Wenn ich da portiere zahle ich 
wieder Lehrgeld.

von Jens W. (jensw)


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Hallo Gustav,

was für eine Version von ISE und welches Linux verwendest du denn? 
Vielleicht wäre das für mich eine Lösung.

Grüße, Jens

von Gustav G. (gustavgggg)


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Jens W. schrieb:
> Hallo Gustav,
>
> was für eine Version von ISE und welches Linux verwendest du denn?
> Vielleicht wäre das für mich eine Lösung.
>
> Grüße, Jens

Die letzte verfügbare Version von Xilinx auf debian 12. Die Installation 
von denen gibt es auch als virtuelle Maschine und man kann sich das 
Image dann einfach dort rauskopieren und in virtualbox etc. importieren. 
Was nicht mehr so ohne weiteres läuft ist das Platform cable aber da 
gibt es einen offenen Ersatztreiber für, den man einbinden muss. Ist für 
mich aber kein Thema, da ich dieses Platform cable nicht mehr nutze und 
den per CPU+Flash+Ethernet initialisiere.

Was ich noch empfehlen kann ist sich eine Docker build Umgebung 
einzurichten, damit man auf einem Buildserver immer noch seine alten 
Sachen auch synthetisieren kann.

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Das hat nichts mit ausrede zu tun. Vivado und VHDL hat man schnell drauf
> aber ich muss eben ein funktionierendes Design portieren. Das kostet
> Zeit und Geld.

von S3 auf S6 wechseln kostet auch Zeit und auf S3 bleiben verliert am 
Ende Geld respektive bringt kein neues, sobald man das darauf basierende 
Projekt abkündigen muß.
Ja es gibt einen gewissen (wirtschaftlichen) Druck sich auf 
Veränderungen einzulassen.

> Ich bin sehr skeptisch auf andere Hersteller umzusteigen. Bei Xilinx
> kenne ich die Fallstricke sowohl der FPGAs als auch von ISE recht gut
> und ISE läuft auf meinem Linux weiter. Wenn ich da portiere zahle ich
> wieder Lehrgeld.

Persönlich kann ich nachvollziehen, das man an der ISE festhält, 
schliesslich könnte man ne Menge KnowHow (Command line Options für par, 
map etc., tool chain -KowHow an sich) verlieren.
Vielleicht empfiehlt sich da ein Blick auf das Device, das sowohl von 
ISE als auch von Vivado unterstützt wird - den Artix. Der war (ist?) 
ohnehin als Ersatz für den Spartan angedacht. Du kannst ja mal begrenzte 
Zeit aufwenden, deine Designs auf der ISE mit dem Ziel-Device Artix 
implementieren zu lassen, pin-(location) constraints dabei 
auskommentieren/ignorieren.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (strubi)


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Moin,

die Thematik hatte ich schon durch, Fazit, es werden immer noch Spartan6 
verbaut, und solange die Preise nicht ueber 10 USD steigen, bleibt das 
auch so. In der Tat laeuft die ISE im Docker-Container ueber Jahre nun 
robust und laesst sich wohl auch in 20 Jahren noch in der CI/CD 
aufrufen.
Die Alternativen waren bisher die Lattice-Bausteine der ECP-Reihe, da 
ist der Umstieg relativ leicht und die Stolperfallen bezueglich 
Architekturunterschiede ueberschaubar (da gibt es eigentlich fast nur 
bei TDP-RAM deutliche Diskrepanzen im Verhalten). Da hat man allerdings 
schon mal die Garantie, dass die Softwarelizenz nach einem Jahr 
auslaeuft - oder man synthetisiert per yosys, was a) fuer Newbies (die 
die Interna nicht kennen) kaum geeignet, b) fuer Portierungen von 
VHDL/Verilog auch sonst recht riskant ist.

Betreffend Gatemate: Die Architektur des Fabric ist deutlich anders als 
die klassische LUT4/6, Xilinx-Primitiven lassen sich zwar damit 
emulieren, aber optimal ist das nicht und m.W. wird es auch nicht mehr 
so beworben, da yosys mit den CPE inzwischen ganz gute RTL produziert - 
mit Timing-Einschraenkungen. Letzteres kann bei manchen Designs in der 
Portierung ein Showstopper werden, das zu optimieren, macht dann in den 
klassischen HDL absolut keinen Spass mehr alles neu zu pipelinen.

: Bearbeitet durch User
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


Angehängte Dateien:

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Ergänzung:

* 
https://www.adiuvoengineering.com/_files/ugd/ad48ed_a11cbd0994324c5fa3bf460a9c6f0252.pdf

* 
https://community.element14.com/technologies/fpga-group/b/blog/posts/arty-s7-50-the-spartan-6-migration-path-game-learning-the-differences-between-spartan-6-and-spartan-7-fpgas

* http://www.bdtic.com/download/Xilinx/UG429.pdf

> Betreffend Gatemate: ... und m.W. wird es auch nicht mehr
> so beworben,

Die Aussage, das der GateMate als Spartan-Ähnlicher-FPGA (und damit 
Ersatz für LowCost-FPGA) gedacht ist, stammte von einen 
CologneChip-Mitarbeiter auf der electronica letzte Woche. Im Anhang Scan 
vom  Flyer von ChipCologne zum Thema Migration von Spartan.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (strubi)


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Bradward B. schrieb:
> Die Aussage, das der GateMate als Spartan-Nachbau (und damit Ersatz für
> LowCost-FPGA) gedacht ist, stammte von einen CologneChip-Mitarbeiter auf
> der electronica letzte Woche.

Dann muessten ja bei Digikey die LQFP-Varianten davon irgendwann 
auftauchen.

Es gab anfangs mal den Service, dass man sich eine Netzliste von 
Xilinx-Primitiven konvertieren lassen konnte, heisst, ISE fuer's 
Mapping, dann proprietaere Tools fuer die Synthese in CPE-Baeume. Ein 
netter Hack, aber nicht praktikabel in der Anwendung. Man faengt einfach 
mit yosys von vorne an, deswegen waere ich bei solchen Aussagen eher 
skeptisch. Aber gerne her mit Erfahrungsberichten, allerdings eben auch 
unter dem Aspekt der Timing-Closure, schnell ist man mal bei kniffligen 
Designs am Anschlag mit f_max und bekommt nicht wirklich eine gute 
Annotation der Ursachen an die Hand, je nachdem wie "high level" das 
HDL-Design beschrieben/programmiert ist.

Fuer DSP und wer am KI-Hype herumknabbern moechte, ist allerdings die 
CPE-Architektur recht elegant, um z.B billige truncated multiplier zu 
massen-instanzieren. Da ist ein Spartan schnell verstopft.

von Dimi S. (ilovespeccy)


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Einen Efinix T20 würde eventuell passen. Sehr günstig, hat mehr als 
genug Logik und im QFP144 Gehäuse.

https://www.efinixinc.com/shop/t20.php

: Bearbeitet durch User
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