Freescale 400-MAPBGA

Конечно! Вот подробное описание, технические характеристики, совместимые модели и парт-номера для семейства процессоров Freescale (ныне NXP) в корпусе 400-MAPBGA.

Общее Описание

Freescale 400-MAPBGA — это не название конкретного процессора, а обозначение типа корпуса (package) и его количества выводов (pin count), в котором выпускалось целое семейство микропроцессоров и микроконтроллеров.

• 400: Количество выводов (пинов) — 400.
• MAPBGA: Тип корпуса — Plastic Ball Grid Array. Это корпус для поверхностного монтажа (SMD), где соединение с платой осуществляется с помощью массива шариков припоя на его нижней стороне. Префикс "MA" часто указывает на корпус с улучшенными thermal характеристиками.

Эти процессоры принадлежат к различным линейкам, но объединены использованием одного и того же физического корпуса, что упрощает проектирование печатных плат для разных уровней производительности в рамках одного форм-фактора.

Чаще всего в этот корпус упаковывались высокопроизводительные процессоры для встраиваемых систем, такие как:

• Power Architecture (PowerPC) e500 / e500mc
• QorIQ P-series и T-series
• i.MX applications processors

Технические Характеристики (на примере типичных представителей)

Так как под 400-MAPBGA скрывается множество разных чипов, приведем обобщенные характеристики для наиболее распространенных серий.

1. Процессоры на архитектуре PowerPC e500 (например, MPC85xx)

• Ядро: Одно или два ядра Power Architecture e500 (v1 или v2).
• Тактовая частота: От 800 МГц до 1.5 ГГц.
• Кэш-память: L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро; L2: до 1 МБ.
• Память: Интегрированный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM.
• Периферия:
  • Высокоскоростные интерфейсы: Gigabit Ethernet (2-4 порта), PCI Express, Serial ATA (SATA).
  • Интерфейсы связи: Serial RapidIO, USB 2.0.
  • Контроллеры для промышленных и сетевых применений.
• Назначение: Сетевые маршрутизаторы, коммутаторы, телекоммуникационное оборудование, промышленные контроллеры.

2. Процессоры QorIQ P1 / P2 (например, P1020, P2020)

• Ядро: Одно или два ядра Power Architecture e500.
• Тактовая частота: До 1.2 ГГц.
• Кэш-память: L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро; L2: 512 КБ (общая для ядер).
• Память: Контроллер DDR3/DDR3L.
• Периферия:
  • Gigabit Ethernet, PCI Express, USB 2.0.
  • Поддержка протоколов тайминга (IEEE 1588).
• Назначение: Управляющие плоскости для сетевых устройств, промышленная автоматизация, маломощные встраиваемые системы.

3. Процессоры i.MX (Мультимедийные приложения)

• Ядро: ARM Cortex-A (например, i.MX 6 Series).
• Тактовая частота: До 1 ГГц и выше.
• Память: Контроллеры LPDDR2, DDR3.
• Периферия:
  • Графические ускорители, видеодекодеры/кодеры.
  • Камерные интерфейсы, LCD-контроллеры.
  • Gigabit Ethernet, USB, SATA, PCI Express.
• Назначение: Медиацентры, автомобильные информационно-развлекательные системы, портативные устройства, умные дисплеи.

Парт-номера (Примеры конкретных моделей)

Вот список некоторых популярных процессоров, выпускавшихся в корпусе 400-MAPBGA.

Серия MPC85xx (PowerQUICC III)

• MPC8548E: Высокопроизводительный процессор с одним ядром e500.
• MPC8568E: Процессор для телекоммуникаций, сфокусированный на TDM-интерфейсах.
• MPC8544E / MPC8544: Более простая версия с одним ядром.
• MPC8572E / MPC8572: Двухъядерный процессор.
• P2020: Относится к платформе QorIQ P2, но является логическим продолжением MPC85xx.

Серия QorIQ P1 / P2

• P1011 / P1012: Одноядерные процессоры начального уровня.
• P1020 / P1022: Двухъядерные процессоры.
• P2010 / P2020: Улучшенные версии с дополнительной периферией.

Серия i.MX (ARM)

• i.MX 6Dual/6Quad: Двух- и четырехъядерные процессоры Cortex-A9. Важно: не все модификации i.MX6 используют корпус 400-MAPBGA, некоторые имеют 473 или 624 вывода.

Совместимые модели и замена

Внимание! Совместимость на уровне "прямой замены" для таких сложных процессоров практически отсутствует. Однако существует совместимость на уровне печатной платы (drop-in replacement) и функциональная совместимость в рамках одного семейства.

1. Совместимость по выводам (Drop-in Replacement):

   • MPC8544E ↔ MPC8544: Модели с суффиксом "E" (Enhanced) и без него часто имеют одинаковую распиновку, но различаются тактовой частотой и набором функций.
   • P1011 ↔ P1012, P1020 ↔ P1021: Модели внутри одной серии (P101x, P102x) часто имеют одинаковый корпус, что позволяет использовать одну и ту же PCB-разводку для разных конфигураций.

2. Функциональная совместимость и миграция:

   • Процессоры внутри одной серии (например, MPC854x, P10xx, P20xx) являются программно-совместимыми на уровне архитектуры ядра (e500), но могут иметь различия в периферии. Переход с одной модели на другую требует проверки datasheet и errata.
   • Миграция с MPC85xx на QorIQ P1/P2: Процессоры QorIQ P1/P2 являются эволюционным развитием MPC85xx. Они предлагают лучшую производительность на ватт и более современную периферию (DDR3 вместо DDR2). Переход возможен, но требует пересмотра разводки питания и памяти, а также обновления программного обеспечения.
   • NXP продолжает выпуск: Многие из этих процессоров до сих пор производятся компанией NXP и доступны для заказа. Для новых проектов NXP предлагает более современные аналоги, такие как Layerscape (для сетевых применений) или новейшие i.MX 8/9 (для мультимедийных применений), но они используют другие корпуса.

Важное примечание

Для точного определения характеристик, парт-номера и совместимости необходимо всегда обращаться к официальной документации на конкретную модель процессора:

• Datasheet (техническое описание)
• Hardware Specifications (руководство по проектированию аппаратной части)
• Reference Manual (справочное руководство программиста)

Эти документы можно найти на официальном сайте NXP Semiconductors.