Freescale MPC755CPX400LE

Отличный выбор! Freescale MPC755CPX400LE — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем и телекоммуникационного оборудования своего времени. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC755 — это 32-битный RISC-микропроцессор, основанный на знаменитом ядре PowerPC G3 (PowerPC 750). Он был разработан компанией Motorola (позже выделенной в Freescale Semiconductor, которая теперь является частью NXP Semiconductors).

Модель CPX400LE указывает на ключевые особенности:

• CPX — версия ядра с кодовым названием "Arthur", отличающаяся повышенной тактовой частотой и оптимизированной производительностью.
• 400 — тактовая частота 400 МГц.
• L — низкое напряжение ядра (1.8В).
• E — расширенный температурный диапазон (Industrial/Extended).

Процессор был ориентирован на рынок встраиваемых систем, требующих высокой вычислительной мощности при относительно низком энергопотреблении: сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы), телекоммуникационные платформы, промышленные контроллеры, системы управления.

Детальные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | PowerPC 32-bit (G3 / 750-серия), ядро Arthur (CPX) | | Техпроцесс | 0.20 мкм (200 нм), технология Copper (CMOS) | | Тактовая частота | 400 МГц | | Производительность | ~ 740 MIPS (Dhrystone 2.1) | | Системная шина | 60x-совместимая (MPX) | | Частота шины | 100 МГц (соотношение процессор/шина = 4:1) | | Кэш-память L1 | 32 КБ инструкций + 32 КБ данных (Harvard architecture) | | Кэш-память L2 | 256 КБ интегрированный, на кристалле, работающий на полной частоте ядра | | Управление памятью (MMU) | Встроенный блок MMU | | Напряжение ядра (Vdd) | 1.8 В ± 5% (низковольтная версия) | | Напряжение ввода-вывода (Vddh) | 3.3 В | | Температурный диапазон | Расширенный (Industrial): -40°C до +105°C (Tjunction) | | Корпус | 360-контактный Ceramic Ball Grid Array (CBGA) | | Интерфейс отладки | JTAG (IEEE 1149.1) | | Ключевые технологии | Динамическое управление питанием, поддержка многопроцессорных конфигураций (MP), механизм "засыпания" (Nap/Doze/Sleep). |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основной парт-номер, который вы указали, имеет несколько вариаций в зависимости от температурного диапазона и корпуса. Вот основные из них для ядра 400 МГц:

• MPC755CPX400LE – Основная модель (Extended temp, CBGA).
• MPC755CPX400LC – Коммерческий температурный диапазон (0°C to +105°C), CBGA.
• MPC755CPX400L – Без суффикса "E", обычно коммерческий диапазон.
• MPC755CPX400 – Стандартное напряжение ядра (2.0В), более высокая мощность.

Также существовали версии с другими частотами в той же линейке CPX: 366 МГц, 433 МГц, 466 МГц, 500 МГц, 533 МГц, 600 МГц, 667 МГц, 733 МГц, 800 МГц, 867 МГц, 933 МГц, 1000 МГц.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и варианты для замены (Drop-in Replacement):

• MPC750 – Более ранняя базовая версия ядра G3 (без суффикса CPX). Имеет более низкую тактовую частоту шины и производительность на той же частоте ядра. Не является прямым аналогом по производительности, но совместим по выводам и часто может заменить MPC755 в плате, хотя и с потерей скорости.
• IBM PowerPC 750CX / 750CXe – Конкурирующие процессоры от IBM на аналогичном ядре. Имеют схожие характеристики, но могут отличаться распиновкой и требованиями к питанию. Требуется проверка datasheet для замены.
• Модели MPC755 с другими частотами (CPX366, CPX533 и т.д.) – Совместимы по выводам и электрически (при одинаковых суффиксах L/LE). Возможна замена на другую частоту, если системная шина и BIOS/прошивка платы поддерживают необходимые множители.

2. Совместимые по архитектуре и socket (но требуют проверки):

• MPC74x серия (MPC740, MPC745, MPC7447/7448) – Более поздние поколения (G4) с AltiVec (VMX). Имеют другую распиновку и требования к питанию. НЕ являются drop-in заменой для MPC755! Требуют другой платы или серьезной переработки дизайна.
• Процессоры серии MPC603e, MPC824x – Более старые или интегрированные решения. Не являются прямыми аналогами.

3. Совместимость на уровне системы:

Процессор использовался в многочисленных встраиваемых платах и системах, в частности:

• Платы разработчиков (Evaluation Boards) от Motorola/Freescale, TQ-Components и других вендоров.
• Коммутаторы и маршрутизаторы Cisco (например, в некоторых линейках серий 7200, 7500 как процессор Route Switch Processor).
• Оборудование Marconi, Alcatel, Ericsson.
• Промышленные компьютеры и контроллеры.

Важное замечание по замене:

При замене процессора критически важно проверять:

1. Тип корпуса (CBGA) – должен точно совпадать.
2. Напряжение ядра (1.8В) – должно совпадать.
3. Частоту системной шины (100 МГц) – новая частота процессора должна поддерживаться множителем в настройках платы (strap-пинами или BIOS).
4. Температурный диапазон – для промышленного применения нужен суффикс LE (Extended).

Вывод: MPC755CPX400LE был флагманским процессором для требовательных встраиваемых систем конца 90-х — начала 2000-х. Его основными преимуществами были высокая для своего времени частота, полноскоростной кэш L2 и поддержка промышленного температурного диапазона. Прямой заменой в существующую плату могут служить другие процессоры линейки MPC755CPX с учетом совпадения электрических и тепловых параметров.