Freescale MC68LC040RC33A

Отличный выбор! Freescale MC68LC040RC33A — это знаковый 32-разрядный микропроцессор эпохи 90-х, известный своей высокой производительностью и использовавшийся в мощных рабочих станциях, графических станциях и некоторых ПК.

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимые модели.

Описание

MC68LC040RC33A — это член семейства микропроцессоров Motorola/Freescale 68040 (M68k). Ключевая особенность, которую обозначает суффикс "LC" — отсутствие встроенного блока математического сопроцессора (FPU). Это удешевляло процессор и снижало тепловыделение, что делало его привлекательным для систем, где высокая производительность вычислений с плавающей запятой не была критична (например, сетевые маршрутизаторы, контроллеры, некоторые модели рабочих станций).

Несмотря на отсутствие FPU, процессор сохранил все другие ключевые архитектурные улучшения 68040:

• Два встроенных кэша: отдельные кэши для инструкций и данных (по 4 КБ каждый).
• Встроенный контроллер памяти (MMU) с буфером ассоциативной трансляции (TLB).
• Шестиступенчатый конвейер, позволяющий выполнять несколько инструкций одновременно.
• Полная 32-битная архитектура (адресная шина и шина данных).

Суффикс RC33A указывает на тактовую частоту 33 МГц и корпус типа PGA (Pin Grid Array).

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-битная CISC, семейство Motorola 68000 (M68k) | | Модель | MC68LC040 | | Тактовая частота | 33 МГц | | Производительность | ~17-20 MIPS (миллионов инструкций в секунду) | | Внутренние кэши | По 4 КБ каждый: кэш инструкций и кэш данных. | | Блок управления памятью (MMU) | Присутствует (с 64-записным TLB). | | Математический сопроцессор (FPU) | Отсутствует (это отличие "LC" версии). | | Шина данных | 32-битная (4 байта) | | Шина адреса | 32-битная (до 4 ГБ виртуального адресного пространства) | | Напряжение питания (Vcc) | 5.0 В (типичное для процессоров того времени) | | Техпроцесс | CMOS, 0.65 мкм (примерно) | | Корпус | 121-контактный CPGA (Ceramic Pin Grid Array) | | Тепловыделение | ~3.5 Вт (ниже, чем у полноценного 68040 из-за отсутствия FPU) | | Особенности | Конвейерная архитектура, поддержка многопроцессорных конфигураций. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основной парт-номер — MC68LC040RC33A. Однако могут встречаться и другие обозначения, указывающие на корпус, температурный диапазон или ревизию:

• MC68LC040RC33 — без суффикса "A" (более ранняя ревизия ядра).
• XCF68LC040RC33A — вариант для расширенного температурного диапазона.
• Обозначения на корпусе могут также включать код даты производства (например, Freescale AAA N46B).

Важные примечания по маркировке:

• MC68EC040 — это другая версия, в которой отсутствует не только FPU, но и MMU. Она не является прямой заменой LC040 в системах, требующих управления виртуальной памятью (например, в Unix-рабочих станциях).
• MC68040 (без "LC") — полнофункциональная версия с FPU (например, MC68040RC33A).

Совместимые и аналогичные модели

Прямые аналоги (функционально совместимые для замены):

• MC68LC040RC25A — версия на 25 МГц. Может установиться в ту же систему, но будет работать на меньшей частоте (если плата поддерживает пониженную частоту).
• MC68LC040RC40 — более быстрая версия на 40 МГц. Может использоваться для апгрейда, но только если материнская плата и чипсет рассчитаны на работу на 40 МГц. Требует проверки.
• MC68040RC33A — полнофункциональный 68040 с FPU. Является прямым и полным апгрейдом для систем, рассчитанных на LC040. Процессор будет работать, и FPU станет доступен системе. Это самый желаемый вариант замены.

Совместимые модели (используются в аналогичных системах):

• MC68040 (серии RC25, RC33, RC40, RC50) — флагманская модель семейства.
• MC68EC040 — облегченная версия без FPU и MMU, для встраиваемых систем.
• MC68030 — предыдущее поколение. Не является прямым заменой (другой корпус и разъем), но использовалось в более старых или бюджетных системах линейки Amiga, Macintosh, рабочих станций Sun.
• MC68LC060 и MC68060 — следующее поколение (процессоры 68060). Не являются совместимыми по выводам (PGA-196) и требуют совершенно другой материнской платы или модификаций.

Известные системы, где применялся MC68LC040:

• Рабочие станции Silicon Graphics (SGI) — некоторые модели Indy (в качестве бюджетной опции).
• Рабочие станции Hewlett-Packard (HP) 9000/700 серии — модели 712/60, 712/80 и др.
• Компьютеры Amiga — карты расширения и материнские платы для Amiga 1200/4000 (например, карта WarpEngine 4040).
• Встраиваемые системы и контроллеры от Motorola, Force Computers и других производителей.
• Apple Macintosh — в некоторых моделях LC-серии теоретически мог устанавливаться LC040, но чаще использовался EC040 или 68030.

Важно: При замене процессора необходимо учитывать не только физическую совместимость (PGA-121), но и поддержку тактовой частоты материнской платой, наличие кварцевого резонатора нужной частоты и возможность питания процессора (хотя все 68040 используют 5В).