Freescale MPC8541EVTAPF

Отличный выбор! MPC8541EVTAPF — это очень известная и широко использовавшаяся микропроцессорная система на кристалле (SoC) от Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Она относится к линейке PowerQUICC™ III — флагманскому семейству интегрированных процессоров для телекоммуникационного и сетевого оборудования.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание MPC8541E

MPC8541E — это высокопроизводительный процессор, построенный на ядре e500 v2 архитектуры Power Architecture®. Он был разработан для применений, требующих высокой вычислительной мощности и развитой периферии для работы с сетями: маршрутизаторы, коммутаторы, медиашлюзы, контроллеры базовых станций, промышленные системы управления.

Ключевая особенность — интегрированный блок коммуникаций (Communications Processor Module - CPM) на отдельном RISC-ядре, который разгружает основное ядро, обрабатывая протоколы и интерфейсы связи.

Технические характеристики MPC8541EVTAPF

Специфический суффикс EVTAPF в полном парт-номере указывает на конкретные характеристики корпуса, температурный диапазон и вариант поставки:

• E – Усовершенствованное ядро e500v2 (с поддержкой виртуализации).
• V – Расширенный температурный диапазон (-40°C до +105°C). Это важный момент, отличающий его от "C" (коммерческий 0°C до 105°C).
• TA – Корпус 783-ball TBGA.
• P – Состояние поставки: "Присутствует в лотке" (Tray Pack).
• F – Безгалогенный (RoHS-совместимый).

Основные параметры:

1. Процессорное ядро:

   • Архитектура: Power Architecture® e500 v2.
   • Тактовая частота: До 833 МГц (конкретная частота для этой ревизии уточняется в даташите, обычно варианты: 600, 667, 800, 833 МГц).
   • Производительность: До ~1700 MIPS.
   • Кэш-память: L1: 32 КБ инструкции + 32 КБ данных. L2: 256 КБ (общая для инструкций и данных).
   • Поддержка виртуализации: Да (благодаря e500v2).

2. Блок коммуникаций (CPM):

   • Отдельное RISC-ядро (на базе MPC603e) для обработки коммуникационных протоколов.
   • Поддерживает широкий набор интерфейсов через 3 гибких контроллера последовательной связи (FCC), 2 контроллера с промежуточной скоростью (MCC), 4 контроллера низкой скорости (SCC).
   • Протоколы: Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), HDLC/SDLC, ATM, POS (Packet Over SONET), Serial RapidIO, TDM, UART, USB 1.1/2.0.

3. Интерфейсы и периферия:

   • Интерфейс памяти: Dual DDR1/DDR2 SDRAM контроллер (до 400 МГц DDR).
   • Шины: 32-битная PCI 2.2, 32-битная PCI Express 1.0a (1 lane), Local Bus (для Flash, FPGA).
   • Ethernet: Встроенные контроллеры Gigabit Ethernet (2 порта).
   • Другие интерфейсы: I²C, DUART, SPI, GPIO, JTAG.

4. Производство:

   • Техпроцесс: 90 нм.
   • Напряжение питания: Ядро: 1.0В / 1.1В, I/O: 2.5В, 3.3В.

5. Корпус: 783-контактный TBGA (Thermal Ball Grid Array).

Парт-номера и совместимые модели

Этот процессор является частью большого семейства. Совместимость, как правило, определяется схожестью ядра, периферии и корпуса.

Ближайшие аналоги и варианты в том же семействе MPC854x:

• MPC8540E: Отличается отсутствием встроенного PCI Express.
• MPC8543E: Имеет только один порт Gigabit Ethernet и немного другую конфигурацию CPM (1 FCC, 2 MCC).
• MPC8544E: Более близкий аналог, но с поддержкой SATA и немного другой конфигурацией периферии.
• MPC8545E/MPC8547E/MPC8548E: Более продвинутые модели с двумя ядрами e500 (MPC8545E - одно ядро, MPC8548E - два ядра). Архитектурно и по периферии очень схожи, являются логическим развитием линии.
• MPC8541: Базовая версия без поддержки виртуализации (суффикс без "E").
• MPC8541C: Коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C). Это основная отличительная альтернатива для "не-экстремальных" применений.

Совместимые/альтернативные модели из других семейств PowerQUICC III:

• MPC8555E/MPC8560: Похожи по классу, но имеют конфигурацию, больше заточенную под обработку TDM/ATM.
• MPC8533E/MPC8536E: Более поздние и популярные модели, также на ядре e500v2, но с более современной периферией (например, интегрированный графический контроллер у MPC8536E). Часто используются как замена при модернизации.

Прямые парт-номера (варианты) для MPC8541EVTAPF: Полный парт-номер может иметь префикс, указывающий на режим работы частоты, например:

• MPC8541EVTAPF – наиболее распространенное обозначение.
• MPC8541EVTAPFD – может указывать на конкретную ревизию silicon или частоту.
• Для точного определения частоты необходимо смотреть маскировочный номер (Mask Set Number) на кристалле или код в спецификации производителя (например, "M41B" или "XC" в конце маркировки на корпусе).

Области применения (где вы могли его встретить):

• Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы среднего класса.
• Контроллеры беспроводных базовых станций (WiMAX, 3G).
• Оборудование для промышленной автоматизации (ПЛК, управляющие компьютеры).
• Встраиваемые вычислительные системы в аэрокосмической и оборонной отраслях (благодаря температурному диапазону "V").

Важное примечание: MPC8541E является устаревшим (End-of-Life) продуктом. NXP давно перевела его в статус "Not Recommended for New Designs (NRND)". Для новых проектов рекомендуется рассматривать более современные семейства, такие как QorIQ P1/P2 (например, P1020, P2020 — прямые наследники), QorIQ T1/T4 или Layerscape. Однако, понимание архитектуры MPC8541E крайне важно для поддержки и модернизации огромного парка существующего оборудования.