Freescale MPC8358ECZQAGDGA

Отличный выбор! Freescale MPC8358E — это мощный и гибкий коммуникационный процессор, широко использовавшийся в сетевом и телекоммуникационном оборудовании. Разберем его подробно.

Описание

MPC8358E — это система на кристалле (SoC) из семейства PowerQUICC II Pro компании Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он построен на основе высокопроизводительного ядра e300c3 (архитектура Power Architecture), которое является производным от классического ядра PowerPC 603e.

Ключевая идея процессора: объединить высокую вычислительную мощность для обработки протоколов и приложений с богатым набором коммуникационных интерфейсов и контроллеров для подключения к различным сетям. Это делает его идеальным для устройств, которым нужно маршрутизировать, коммутировать или обрабатывать данные на границе сети.

Основные сферы применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы уровня доступа/предприятия
• Медиашлюзы и контроллеры сигнализации (SBC)
• Базовые станции малой мощности
• Промышленные системы управления и телеметрия
• Оборудование для сетей хранения данных (SAN)

Технические характеристики

1. Вычислительное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (32-битная)
• Ядро: e300c3, с тактовой частотой до 400 МГц (у модели CZQAGDGA).
• Кэш-память: 32 КБ инструкций L1, 32 КБ данных L1.
• Поддержка целочисленного блока (IU) и блока чисел с плавающей запятой двойной точности (FPU).

2. Коммуникационные процессоры (CPM):

• Второе, не менее важное ядро системы. Основан на RISC-процессоре.
• Включает 3 контроллера быстрой связи (FCC), которые могут быть сконфигурированы для поддержки:
  • 10/100/1000 Мбит/с Ethernet (через TBI или RGMII).
  • ATM (UTOPIA).
  • HDLC, Transparent.
• 2 контроллера многоскоростной связи (MCC), поддерживающие:
  • TDM-каналы (до 128 каналов E1/T1).
  • HDLC, UART, Transparent.
• 4 контроллера последовательной связи (SCC), поддерживающие:
  • UART, HDLC, SDLC, IrDA, I²C, SPI.
• 2 контроллера последовательной связи (SMC) для UART.
• Контроллер интерфейса SPI (Serial Peripheral Interface).
• Контроллер I²C.

3. Память:

• Контроллер DDR1/DDR2 SDRAM: до 333 МГц (DDR666).
• Контроллер локальной шины: для подключения NOR Flash, FPGA, ASIC.
• Контроллер PCI: версия 2.2, 32-бит, 33/66 МГц.

4. Периферия и интерфейсы:

• 4-канальный DMA-контроллер.
• Программируемый контроллер прерываний.
• 4 таймера общего назначения.
• Контроллер часов реального времени (RTC).
• Интерфейс JTAG/COP для отладки.

5. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 130 нм.
• Корпус: TEPBGA-672 (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array) – массив шариков 672.
• Напряжение питания: Ядро: 1.2В, I/O: 2.5В/3.3В.

6. Дополнительные особенности модели MPC8358E:

• Наличие контроллера Security Engine (SEC 2.2) для аппаратного ускорения шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA) – критично для VPN-шлюзов.
• Наличие контроллера USB 2.0 (Host/Device).

Полный парт-номер и расшифровка

Ваш номер: MPC8358ECZQAGDGA

• MPC – линейка процессоров Motorola Power Architecture (сохранилось после выделения Freescale).
• 8358E – базовая модель (E – расширенная версия с Security Engine и USB).
• C – ревизия ядра.
• Z – корпус TEPBGA-672.
• Q – расширенный температурный диапазон (-40°C до +105°C), промышленная версия. (Важный признак!)
• A – частота ядра: 400 МГц.
• G – частота коммуникационного процессора (CPM): 266 МГц.
• D – версия набора функций (маска).
• G – вариант упаковки/поставки.
• A – ревизия маски.

Совместимые и альтернативные модели (замена/аналоги)

При поиске замены или аналога нужно обращать внимание на полный парт-номер, особенно на суффиксы (частоту, температурный диапазон). Прямые функциональные аналоги в рамках семейства:

1. Внутри семейства MPC835x:

• MPC8358E – флагман линейки с SEC и USB.
• MPC8357E – практически идентичен 8358E, но без контроллера Security Engine (SEC).
• MPC8356E – без SEC и без одного контроллера MCC (остается 1 MCC).
• MPC8355E – без SEC, без MCC, с урезанным набором SCC.
• MPC8353E – базовая модель с минимальным набором периферии.

2. Совместимые по корпусу и выводам (Pin-to-Pin):

• Все процессоры серии MPC835xE в корпусе TEPBGA-672 имеют совместимую распиновку. Это позволяет модернизировать или заменять модель на плате без изменения печатной платы, но требует проверки и адаптации ПО (из-за разного набора периферии).

3. Парт-номера с другими частотами и диапазонами:

• MPC8358ECZQADDGA – 266 МГц ядро, промышленный диапазон.
• MPC8358ECZADDGA – 266 МГц ядро, коммерческий диапазон (0°C до +95°C). Внимание: буква Q отсутствует.
• MPC8358ECZABDGA – 266 МГц ядро, более ранняя ревизия.

4. Последующие поколения (функциональные аналоги, но не pin-to-pin):

• Серия MPC836x (PowerQUICC II Pro+) – более высокая частота (до 667 МГц), DDR2, улучшенный SEC, но другой корпус.
• Серия MPC853x/854x (PowerQUICC III / e500) – переход на ядро e500 (ядро следующего поколения), значительно более высокая производительность.
• Серия QorIQ P1/P2 (от NXP) – современное эволюционное развитие архитектуры Power Architecture для встраиваемых сетевых решений (например, T1042).

Важное примечание:

Данный процессор является устаревшим (End-of-Life) по меркам быстро развивающегоства рынка чипов. Однако он до сих пор используется в большом количестве работающего оборудования. При поиске замены или для нового проекта стоит рассматривать более современные аналоги от NXP (линейка QorIQ), которые предлагают лучшую производительность на ватт, больше периферии и актуальные интерфейсы (PCI Express, Gigabit Ethernet, USB 3.0).