¿Qué FPGA admiten señales OOB de supervelocidad USB 3.0? [cerrado]

Me gustaría construir un USB 3.0 PHY con FPGA. Escuché que algunos transceptores FPGA deberían admitir OOB que se usa en líneas diferenciales USB SuperSpeed. También me pregunto si dichos dispositivos existen en un paquete sin bola (me gustaría que mi dispositivo use PCB de 2 capas).

Conozco los dispositivos FX3 de Cypress y PHY de Texas Instruments, pero ambos son dispositivos BGA.

Las interfaces de alta velocidad y las placas de 2 capas no son una combinación que generalmente se considere viable, por lo que es poco probable que encuentre piezas destinadas a tal fin. Es posible que encuentre un transceptor de este tipo todavía presente en el miembro de gama más baja de una familia de FPGA que termina disponible en un paquete con plomo, pero hacer que funcione con la inductancia del plomo y su placa puede ser un desafío. ¿Podría buscar una interfaz USB externa en un QFN?
Es posible cuando los trazos son cortos. Hay dispositivos QFP USB 3.0 para la interfaz de tarjetas SD/MMC. Diseño de 2 capas. Todos disponibles comercialmente y en pleno funcionamiento. Además, no necesito 10 Gbps completos para mi diseño.
Pero esos son troqueles más pequeños en paquetes con menos E/S. Los FPGA de alto rendimiento no están en los BGA solo para hacer la vida más difícil.
El USB 3.0 es de 5 Gbps, no importa si lo desea o no, si desea una velocidad más baja, debe quedarse con el USB 2.0, que es de 480 Mbps.
Solo una nota rápida con respecto a su comentario sobre los dispositivos de interfaz de tarjeta SD/MMC, muchos de los productos chinos en el mercado marcados como USB 3.0 en realidad no son compatibles con USB 3.0 y no pasan las pruebas de USB 3.0. Tengo algunos de ellos en mi oficina que probé cuando trabajaba para una empresa de IP en Francia como líder del proyecto USB 3.0.
Lo que dijeron los demás sobre la señalización de 5 gbps (2,5 GHz) en una PCB de 2 capas es válido. Pero agregaré que no hay forma de que pueda enrutar un paquete BGA en 2 capas. Simplemente no hay suficiente espacio para sacar todas las señales de debajo del chip.
FarhadA, lamentablemente necesito 1,5 Gbps. En realidad, es bastante probable que algunos productos del "Extremo Oriente" no cumplan con todas las especificaciones. Es posible tener USB 3.0 sin BGA (ver TUSB9261). David, esa es la razón por la que busco una alternativa BGA. Los tableros de 2 capas son mucho más fáciles de conseguir.
No sé lo que está tratando de hacer, pero no ahorrará mucho en el costo del producto al usar un tablero de 2 capas. Para obtener las inductancias de seguimiento adecuadas, no podría usar un laminado de espesor normal; necesitaría usar algo mucho más delgado . Estos tableros más delgados suelen ser de proceso especial y solo los usa porque los necesita delgados, no porque intente ahorrar dinero. ¡Los pares de 50-100 ohmios son enormes en laminado de espesor completo de 2 capas!

Respuestas (3)

A principios de 2012, Xilinx tenía cierto soporte para US 3.0 PHY en sus dispositivos, pero no funcionó y abandonaron ese camino por completo. Recientemente, hay nuevas IP en el mercado que utilizan los transceptores GTX en los FPGA de gama alta, como el V7 y algunos dispositivos V6 y Zynq para interactuar con los requisitos eléctricos del USB 3.0.

No estoy seguro de si es seguro diseñar una PCB para una velocidad de datos de 5 Gb/s del USB 3.0 con solo 2 capas.

Aquí tienes un enlace a la empresa de propiedad intelectual con la que trabaja Xilinx:

Dispositivo USB 3.0 (USB3_DEV)

Ciertamente es factible, pero necesita un laminado muy delgado, y realmente no veo mucho sentido. Costará más, no menos, que el proceso estándar de 4 capas.

Para responder mi propia pregunta. Hay pocas opciones:

  • Actel: ProAsic2, IGLOO2
  • Dispositivos compatibles con Xilinx GTX: ej. Spartan 6, Kintetix 7, Virtex 7, Zynq
  • Altera: Starix IV, Arria II

Esos dispositivos compatibles están disponibles solo en paquetes BGA. No tiene mucho sentido poner algunos transceptores de Gbps en un FPGA pequeño.

Por lo que veo ahora (septiembre de 2013) lo mejor es usar Cypress FX3 + FPGA.

Incluso con los transceptores, ¿planeaba diseñar la IP usted mismo? FX3 es la mejor solución porque tiene compatibilidad total con USB 3.0, incluido el controlador de dispositivo para Windows y Linux.
La idea era desarrollar IP yo mismo. Ya he trabajado con una pila USB 2.0 completa. Los conductores son el menor problema.
Quiere decir que ha trabajado con el USB en el lado SW, pero la IP es una historia completamente diferente, es mejor que se quede con el FX3 a menos que planee trabajar en él durante el próximo año más o menos.

En estos días hay otra solución: TUSB1310A de TI . Podría conectarlo incluso con un FPGA de gama baja, pero es un producto BGA, y necesitará idealmente una placa de 6 capas para usarlo. A menos que su producto se venda en decenas de miles, realmente está valorando muy poco su tiempo si cree que un diseño de 2 capas será más barato. Solo alquilar las herramientas para validar el diseño cuesta miles de euros, y si tu diseño tiene problemas, tendrás que pagarlo una y otra vez hasta que se apruebe.

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