Freescale MPC8343VRAGDB

Отличный выбор! MPC8343VRAGDB — это очень популярный и надежный системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors), широко использовавшийся в сетевом и телекоммуникационном оборудовании.

Краткое описание

MPC8343E (коммерческое название семейства, а VRAGDB — это конкретный вариант корпуса и частоты) представляет собой интегрированное решение на базе ядра Power Architecture e300. Он сочетает в себе высокопроизводительный процессор, богатый набор периферии и коммутационную матрицу, что делает его идеальным для устройств, требующих обработки данных и управления различными интерфейсами: маршрутизаторы, коммутаторы, медиашлюзы, промышленные контроллеры, встраиваемые системы.

Ключевая особенность — встроенный коммутатор Security Engine (SEC 2.2), обеспечивающий аппаратное ускорение шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA), что критически важно для VPN-шлюзов и защищенных соединений.

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (Book E)
• Ядро: e300c3 (производное от PowerPC G2)
• Тактовая частота (для VRAGDB): 400 МГц
• Производительность: ~760 MIPS (Dhrystone 2.1)
• Суперскалярное исполнение: Да (может выполнять до 3 инструкций за такт)
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 16 КБ
  • L1-кэш данных: 16 КБ
  • L2-кэш: 128 КБ (полноскоростной)

2. Память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1 SDRAM (до DDR-266)
  • 32-битная шина данных (с ECC или без)
  • Макс. объем: до 1 ГБ
• Контроллер локальной шины (Local Bus):
  • Поддержка памяти NOR Flash, SRAM, ROM
  • Поддержка устройств на шине FPGA, ASIC
  • Мультиплексированная 32-битная шина адреса/данных
  • До 8 chip-select зон

3. Периферия и интерфейсы:

• Коммутационная матрица (Crossbar Switch): Обеспечивает высокопропускную связь между ядром, памятью и периферией с минимальными задержками.
• Security Engine (SEC 2.2): Блок аппаратного ускорения шифрования и аутентификации.
• Контроллер PCI: 32-битный интерфейс PCI 2.3 (до 66 МГц). Может работать как Host или Agent.
• Контроллер DMA: 4-канальный.
• Ethernet-контроллеры (FEC): Два 10/100 Мбит/с контроллера Fast Ethernet с поддержкой MII и RMII.
• Контроллер USB 2.0: Один хост-контроллер (Full-Speed, 12 Мбит/с).
• Контроллер последовательных портов (UART): Два UART (до 115.2 Кбит/с).
• Контроллер интерфейса I²C: Один.
• Контроллер SPI: Один.
• Контроллер прерываний (Programmable Interrupt Controller - PIC).
• Таймеры: Общий системный таймер (GPT), watchdog-таймер, таймер decrementer.
• Контроллер RTC (Real-Time Clock): С отдельным источником питания.

4. Корпус и питание:

• Корпус: VRAGDB — это обозначение типа корпуса TBGA (Tape Ball Grid Array).
  • Количество выводов: 620
  • Размер корпуса: 29x29 мм
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, DDR I/O: 2.5В, остальная периферия: 3.3В.
• Теплопакет (Tj): До 105°C.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Полный парт-номер для заказа: Базовый парт-номер — MPC8343VRAGDB. Однако для заказа часто требуется указать полный код, включающий ревизию и маркировку. Пример полного номера:

• MPC8343VRAGDBC (где "C" может обозначать ревизию или вариант для коммерческого температурного диапазона 0°C to 105°C).
• MPC8343VRAGDBB (возможно, индустриальный температурный диапазон -40°C to 105°C).

2. Основные варианты в семействе MPC834x: Семейство MPC834x имеет несколько моделей, различающихся частотой, наличием Security Engine и набором периферии. MPC8343E — это флагманская модель с полным набором функций.

• MPC8349E: Очень близкий аналог, часто используется как прямая замена. Основное отличие — отсутствие встроенного контроллера PCI, вместо него два гигабитных Ethernet-контроллера (TSEC). В остальном (ядро, память, SEC, периферия) идентичен. Подходит, если не нужен PCI, но нужен Gigabit Ethernet.
• MPC8347E: Упрощенная версия. Имеет только один Fast Ethernet (FEC) и не имеет Security Engine (SEC).
• MPC8345E: Имеет Security Engine (SEC), но не имеет PCI.
• MPC8343: Базовая версия без Security Engine (SEC). Встречается реже.

3. Совместимые и аналогичные модели (для замены/новых разработок): При переходе на более современные платформы или поиске аналогов от NXP стоит рассматривать:

• Серия QorIQ P1 (например, P1011, P1021): Прямые наследники архитектуры, более высокая производительность (ядра e500), меньший техпроцесс, низкое энергопотребление. Имеют схожий набор периферии (USB, Ethernet, PCIe вместо PCI).
• Серия Layerscape LS1 (например, LS1021A): Более современные процессоры с ядрами ARM Cortex-A7/A53, ориентированные на энергоэффективность и сетевые приложения.
• Серия MPC83xx (другие модели): MPC8360E (имеет коммутатор Utopia для ATM), MPC8379E (более богатая периферия, включая SATA и второй USB).

Важное замечание по совместимости: Несмотря на функциональную схожесть, прямое drop-in замещение между MPC8343 и, например, MPC8349 или моделями серии P1 невозможно из-за различий в корпусах, распиновке и напряжениях питания. Переход требует переразводки платы и адаптации ПО (особенно инициализации). MPC8349E является наиболее близким по распиновке и часто может быть установлен на ту же плату с минимальными изменениями обвязки, если не используется PCI.