Freescale MPC8349ZUAGDB

Отличный выбор! MPC8349ZUAGDB — это высокопроизводительный и очень популярный системный контроллер (система-на-кристалле, SoC) от Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors) для встраиваемых сетевых и коммуникационных применений.

Краткое описание

Микропроцессор MPC8349E (а UAGDB — это конкретный вариант корпусирования и частоты) принадлежит к семейству PowerQUICC™ II Pro. Это ключевое обозначение означает, что чип объединяет в себе мощное процессорное ядро e300 (производное от PowerPC) и комплекс высокоскоростных коммуникационных интерфейсов и контроллеров периферии на одном кристалле.

Основное назначение: Создание интеллектуальных шлюзов, маршрутизаторов, коммутаторов, контроллеров базовых станций, промышленных компьютеров, сетевых систем хранения (NAS/SAN) и другого оборудования, требующего обработки сетевого трафика и выполнения прикладных задач.

Ключевые преимущества:

• Высокая интеграция: Уменьшает количество компонентов на плате, стоимость и энергопотребление.
• Производительность: Ядро e300 с поддержкой двойной точности FPU.
• Богатая коммуникационная периферия: Наличие Gigabit Ethernet, PCI, USB делает его идеальным для сетевых устройств.
• Гибкость ввода/вывода: Технология QUICC Engine™ (наследник знаменитого CPM от Motorola) разгружает CPU, обрабатывая коммуникационные протоколы.

Детальные технические характеристики MPC8349E

1. Процессорное ядро:

• Ядро: e300c4 (на базе архитектуры PowerPC® Book E)
• Частота: До 667 МГц (для версии ZUAGDB — 400 МГц, см. расшифровку ниже).
• Производительность: До ~1200 MIPS.
• Кэш: 32 КБ инструкций L1, 32 КБ данных L1; интерфейс к внешней памяти L2 (до 512 КБ).

2. Память:

• Контроллер DDR SDRAM: 32-битный, до DDR400 (200 МГц), с ECC.
• Контроллер локальной шины: 16-битный, для подключения Flash (NOR, NAND), FPGA, ASIC и др.

3. Коммуникационные интерфейсы и периферия:

• QUICC Engine™ (блок коммуникаций):
  • Два независимых 32-битных RISC-процессора.
  • Поддерживает множество протоколов: 10/100/1000 Мбит Ethernet (через TBI, RGMII, RTBI), TDM (для E1/T1), HDLC, UART, USB 2.0 (Host/Device).
• Интерфейсы Ethernet:
  • Три порта 10/100/1000 Мбит (два управляются QUICC Engine, один — отдельным контроллером).
• Шины расширения:
  • PCI: 32-битная, версия 2.3, до 66 МГц (может работать как Host или Agent).
  • PCI Express (только в некоторых ревизиях чипа): Одна линия x1.
• Другая периферия:
  • USB 2.0: Один порт (Host/Device).
  • I²C, UART, GPIO, JTAG для отладки.
  • Четыре 16-битных таймера, контроллер прерываний.
  • Контроллер DMA.

4. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 130 нм.
• Корпус: TEPBGA-672 (Thermal Enhanced Plastic Ball Grid Array, 672 вывода). Это один из самых больших и сложных BGA-корпусов.

5. Электропитание:

• Напряжение ядра: 1.2 В.
• Напряжение ввода/вывода: 3.3 В (для большинства интерфейсов).

Расшифровка парт-номера MPC8349ZUAGDB

Парт-номер Freescale/NXP содержит ключевую информацию:

• MPC8349 — базовое название семейства.
• Z — обозначение ревизии ядра/кремния (более поздняя, с улучшениями).
• U — Температурный диапазон: Промышленный (-40°C до +105°C). Буква "V" означала бы расширенный коммерческий (0°C до +105°C).
• A — Вариант частоты процессора: 400 МГц. Другие варианты: C=266 МГц, D=333 МГц, E=400 МГц (иногда), F=533 МГц, G=667 МГц.
• G — Вариант частоты QUICC Engine: 266 МГц.
• D — Корпус: TEPBGA-672.
• B — Уровень качества/упаковка: Несущая лента (tape and reel), промышленный уровень. "F" мог бы означать безсвинцовый (Pb-free).

Следовательно, MPC8349ZUAGDB — это промышленная версия с ядром 400 МГц, QUICC Engine 266 МГц, в корпусе TEPBGA-672.

Совместимые и альтернативные модели (Парт-номера)

Микросхемы в рамках одного семейства MPC8349E совместимы по выводам (pin-to-pin), но отличаются частотой, температурным диапазоном и набором интерфейсов.

Прямые аналоги и варианты в том же семействе:

• MPC8349E: Базовая модель, обычно с PCI (без PCIe).
• MPC8349EA: Модель с поддержкой PCI Express (одна линия x1) вместо одного из контроллеров Gigabit Ethernet.
• MPC8347E, MPC8343E: Урезанные версии с меньшим количеством портов Ethernet (2 или 1) и без поддержки PCI Express.
• Примеры других парт-номеров: MPC8349EVVAJFB, MPC8349ECVVAJFB, MPC8349ZQAGDB и т.д. Различия в частоте (буква после Z/U/V), температуре и корпусе.

Совместимые по архитектуре (семейства-преемники): При разработке новых проектов стоит рассмотреть более современные и производительные семейства от NXP:

• PowerQUICC III (MPC85xx): Например, MPC8548E, MPC8568E. Более мощное ядро e500, интегрированный контроллер L2, улучшенная периферия.
• QorIQ P1/P2 (серия Layerscape): Прямые эволюционные наследники. Например, P1020, P1022 — двухъядерные решения с еще более высокой интеграцией и энергоэффективностью. Совместимость на уровне программного обеспечения (PowerPC Architecture), но не по выводам.

Важное примечание: MPC8349E является устаревшим (End-of-Life) продуктом. NXP рекомендует для новых разработок переходить на современные платформы, такие как QorIQ LS1 (P1xxx) или LS2 (T1xxx, T2xxx). Однако, благодаря своей надежности и обширной базе существующих решений, MPC8349E до сих пор широко используется в поддерживаемых продуктах и доступен на рынке электронных компонентов.