Freescale MPC8245TZU300D

Отличный выбор! Freescale MPC8245TZU300D — это мощный и интегрированный процессор для встроенных систем, который был очень популярен в сетевом и телекоммуникационном оборудовании, промышленных контроллерах и других требовательных применениях.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC8245 — это гибридный микропроцессор (SoC - System-on-Chip) из семейства PowerQUICC II, объединяющий на одном кристалле:

1. Высокопроизводительное ядро PowerPC 603e с целочисленными и вещественными вычислениями (FPU).
2. Отдельный коммуникационный процессор (CPM) на основе ядра RISC, который разгружает основное ядро, обрабатывая периферийные интерфейсы и коммуникационные протоколы.

Ключевая идея: Основное ядро (PPC) занимается операционной системой и прикладными задачами, в то время как CPM полностью самостоятельно управляет многочисленными каналами связи (Ethernet, Serial, USB), что делает чип исключительно эффективным для сетевых маршрутизаторов, коммутаторов, межсетевых экранов, контроллеров базовых станций и промышленных шлюзов.

Технические характеристики MPC8245TZU300D

Расшифровка маркировки:

• MPC8245 — модель.
• T — корпус TBGA (Thermal Ball Grid Array).
• ZU — обозначение ревизии/степпинга кристалла.
• 300 — частота ядра в МГц.
• D — температурный диапазон: Commercial (0°C to +95°C). Вариант "V" означал Extended Commercial (-40°C to +95°C).

Основные параметры:

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | PowerPC 603e (32-бит) | | Тактовая частота ядра | 300 МГц | | Тактовая частота системной шины | 66 МГц (частота шины памяти и CPM) | | Коммуникационный процессор (CPM) | RISC-контроллер, работающий на частоте шины (66 МГц). Включает в себя: | | Интерфейсы памяти | • Контроллер SDRAM (до 128 МБ)
• Контроллер ROM/Flash/SRAM (до 4 банков) | | Коммуникационные периферийные модули (на CPM) | • Ethernet: 2 контроллера 10/100 Мбит/с FCC (Fast Communications Controller).
• Последовательные порты: 4 контроллера SCC (Serial Communications Controller), поддерживающие UART, HDLC, SDLC, AppleTalk и др.
• Многоцелевые каналы: 2 контроллера MCC (Multi-Channel Controller) для T1/E1, 4 контроллера SMC (Serial Management Channel).
• Другие интерфейсы: Контроллер USB 1.1 (хост/устройство), контроллер I²C, интерфейс SPI. | | Встроенная память | 16 КБ инструкционного кэша (L1), 16 КБ кэша данных (L1). | | Периферия общего назначения | • Программируемый контроллер прерываний (PIC)
• 4 таймера общего назначения
• Контроллер DMA (4 канала)
• Системный интерфейс PCI 2.2 (32-бит, 33/66 МГц) | | Напряжение питания | Ядро: 2.0V, I/O: 3.3V | | Корпус | 352-контактный TBGA (Thermal Ball Grid Array) | | Техпроцесс | 0.25 мкм (250 нм) | | Потребляемая мощность | ~ 2.0 Вт (типовое) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот чип имеет несколько вариантов, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом.

Прямые аналоги и варианты MPC8245:

• MPC8245TZU300D (коммерческий, 0°C to +95°C, 300 МГц, TBGA)
• MPC8245TZU266D (коммерческий, 266 МГц, TBGA)
• MPC8245TZU333D (коммерческий, 333 МГц, TBGA)
• MPC8245VR300D (расширенный коммерческий, -40°C to +95°C, 300 МГц, PBGA)
• MPC8245LZU300D (низкое энергопотребление, 300 МГц)

Совместимые и аналогичные модели (из того же семейства PowerQUICC II):

1. Прямые предшественники/альтернативы:

   • MPC8240 / MPC8241: Более ранние/базовые версии с похожей архитектурой, но часто с одним Ethernet-контроллером или другими ограничениями в периферии. MPC8245 — это их более развитая и популярная версия.
   • MPC8247 / MPC8248: Последующие модели с улучшенной производительностью, поддержкой DDR памяти и часто дополнительными интерфейсами (например, PCI Express вместо/вместо PCI). Являются логическими преемниками, но требуют переработки платы из-за различий в выводах (pinout) и контроллере памяти.

2. Модели с другим балансом характеристик (той же серии):

   • MPC8260 / MPC8264 / MPC8266: Имеют более мощный коммуникационный процессор CPM2 (60 МГц), поддерживают ATM, больше SCC. Ядро — PowerPC 603e или 604e. Часто используются в более сложных телекоммуникационных системах.
   • MPC8272: Содержит ядро PowerPC G2_LE (производное от 603e) и улучшенный CPM. Более высокая интеграция.
   • MPC8560 / MPC8540: Относятся уже к семейству PowerQUICC III. Имеют современное ядро e500 (производительность выше на порядок), поддержку Gigabit Ethernet, PCI Express, RapidIO. Не являются drop-in заменой, но архитектурные преемники для новых разработок.

Важное замечание по совместимости: Замена одного чипа PowerQUICC II на другой (например, MPC8245 на MPC8260) не является простой "прямой" заменой в одном и том же разъеме. Хотя архитектура похожа, различаются:

• Распиновка (pinout) корпуса.
• Контроллер памяти (SDRAM vs. DDR).
• Тактовые генераторы и схемы питания.
• Версии CPM. Поэтому замена обычно требует переработки печатной платы.

Области применения (Типовые)

• Маршрутизаторы и коммутаторы уровня доступа/предприятия.
• Контроллеры беспроводных базовых станций (2G/3G).
• Промышленные компьютеры и шлюзы (PROFINET, EtherCAT).
• Системы видеонаблюдения (кодирование, сетевая передача).
• Оборудование для аэрокосмической и оборонной промышленности (в вариантах с расширенным температурным диапазоном).

Вывод: MPC8245TZU300D был эталонным процессором для встроенных сетевых систем своего времени, предлагая уникальное сочетание вычислительной мощности и коммуникационных возможностей. Сегодня он считается устаревшим для новых разработок, но продолжает использоваться в поддержке legacy-оборудования, где его замена на современные аналоги (такие как NXP QorIQ или аналоги от других производителей) требует значительных усилий по портированию ПО и перепроектированию аппаратной части.