Freescale BGA416

Конечно, вот подробная информация о микросхеме Freescale BGA416.

Freescale BGA416 — это не отдельная микросхема, а тип корпуса (Ball Grid Array, 416 шариков). В этом корпусе выпускалось целое семейство высокопроизводительных процессоров для сетевого и телекоммуникационного оборудования, наиболее известной серией из которого является PowerQUICC III.

Это были системные-on-чипе (SoC), объединяющие мощное процессорное ядро (на базе архитектуры PowerPC e300) и комплекс высокоскоростных интерфейсов для обработки сетевого трафика.

Описание

Микросхемы в корпусе BGA416, такие как MPC8548E, представляли собой флагманские решения своего времени (середина 2000-х) для встраиваемых систем, где требовалась высокая производительность вычислений и пропускная способность сети.

Ключевые особенности:

• Высокопроизводительное ядро: Основаны на ядре e300 (производное от PowerPC G2) с тактовой частотой до 1.5 ГГц.
• Кэш-память: Интегрированная кэш-память 1-го (L1) и 2-го (L2) уровней для ускорения обработки данных.
• Блок обработки коммуникаций (CPM): Унаследованный от предыдущих серий PowerQUICC, этот блок разгружал центральное ядро, занимаясь обработкой специализированных коммуникационных протоколов (например, ATM, HDLC).
• Высокоскоростные интерфейсы: Наличие интегрированных контроллеров Gigabit Ethernet, PCI/PCI Express, Serial RapidIO и интерфейсов памяти (DDR SDRAM) делало эти процессоры идеальными для маршрутизаторов, коммутаторов, медиашлюзов, контроллеров базовых станций и военной/аэрокосмической электроники.
• Корпус BGA (Ball Grid Array): 416-шариковый корпус предназначен для поверхностного монтажа (SMD) и обеспечивает большое количество выводов для сложных периферийных интерфейсов, что критично для сетевых процессоров.

Технические характеристики (на примере MPC8548E)

Поскольку BGA416 — это корпус, ниже приведены характеристики типичного представителя семейства — MPC8548E.

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | Power Architecture (Ядро e300 на базе PowerPC G2) | | Тактовая частота | До 1.5 ГГц | | Кэш-память L1 | 32 КБ для инструкций + 32 КБ для данных | | Кэш-память L2 | 512 КБ (с ECC) | | Контроллер памяти | DDR / DDR2 SDRAM (до 64-бит, с ECC) | | Коммуникационные интерфейсы | • 4x Gigabit Ethernet (TSEC)
• 2x PCI / PCI Express
• 2x Serial RapidIO
• 3x UART, I²C, GPIO | | Блок CPM | Обработка коммуникационных протоколов, работает независимо от основного ядра. | | Потребляемая мощность | Зависит от частоты, порядка 5-10 Вт | | Техпроцесс | 90 нм (типично для этой серии) | | Корпус | BGA416 (29x29 мм, шаг 1.0 мм) | | Рабочая температура | Коммерческая (0°C до +70°C), промышленная (-40°C до +85°C) и расширенная (-40°C до +105°C) версии |

Парт-номера (Part Numbers)

Семейство процессоров в корпусе BGA416 имеет обширную нумерацию, которая кодирует тип процессора, частоту, температурный диапазон и вариант корпуса.

Основные серии и примеры парт-номеров:

• Серия MPC853x: Бюджетные версии PowerQUICC III.
  • MPC8533ECVJAQG (Частота 1.0 ГГц, коммерческий диапазон)
  • MPC8536ECVJAQG (Частота 1.0 ГГц, коммерческий диапазон)
• Серия MPC854x: Основная линейка с различными комбинациями интерфейсов.
  • MPC8540ECVJAKG (Частота 800 МГц)
  • MPC8541ECVJAKG (Частота 800 МГц)
  • MPC8544ECVJAKG (Частота 1.0 ГГц)
  • MPC8545ECVJAKG (Частота 1.0 ГГц)
  • MPC8547ECVJAKG (Частота 1.0 ГГц)
  • MPC8548ECVJANG (Частота 1.5 ГГц, флагман)
• Серия MPC855x: Версии, оптимизированные под определенные задачи.
  • MPC8555ECVJAKG (Частота 833 МГц)

Примечание: Буквы в суффиксе (например, ECVJANG) указывают на ревизию, частоту, температурный диапазон и тип корпуса. BGA416 является частью этого кода.

Совместимые модели и аналоги (Pin-to-Pin и функционально)

1. Прямые аналоги (Pin-to-Pin совместимость в пределах семейства BGA416):

Процессоры внутри одного семейства часто являются pin-to-pin совместимыми. Это означает, что одну модель можно заменить на другую на одной и той же печатной плате (с возможным обновлением прошивки). Например:

• MPC8540 -> MPC8541 -> MPC8544 -> MPC8545 -> MPC8547 -> MPC8548
• MPC8533 -> MPC8536

2. Функциональные аналоги и процессоры-преемники:

С развитием технологий Freescale (позже NXP) выпустила более новые семейства, которые являются функциональными аналогами, но уже в других корпусах и с другой распиновкой.

• PowerQUICC I (серия MPC8xx): Более старые и менее производительные (корпуса PBGA, QFP).
• PowerQUICC II (серия MPC82xx): Промежуточное звено по производительности (корпуса TBGA, PBGA).
• PowerQUICC II Pro (серия MPC83xx): Более поздние версии с улучшенной интеграцией.
• PowerQUICC III (рассмотренное семейство BGA416): Высокопроизводительные процессоры.
• QorIQ P1 / P2 (серия MPC85xx): Прямые преемники PowerQUICC III на архитектуре e500, обратно совместимы по программному обеспечению, но имеют другую распиновку (корпуса BGA с большим количеством выводов).
• QorIQ T1 / T2 / T4: Многоядерные процессоры следующего поколения для еще более высокопроизводительных сетевых применений.

Важно: При замене или поиске аналога всегда необходимо сверяться с официальными даташитами и руководствами по миграции от производителя (NXP), так как даже внутри одного корпуса могут быть нюансы по питанию и конфигурации выводов.