Freescale MPC8548ECPXAQGB

Отличный выбор! Freescale MPC8548ECPXAQGB — это мощный и сложный процессор для встраиваемых систем, который долгое время был флагманом в своей линейке. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MPC8548E — это высокопроизводительный системный контроллер (PowerQUICC III) на архитектуре Power Architecture e500 v2. Он предназначен для телекоммуникационного, сетевого и промышленного оборудования, где требуется высокая вычислительная мощность, интегрированная периферия и надежность.

Ключевая идея: Это не просто процессор, а целая "система на кристалле" (SoC), которая объединяет ядро общего назначения, специализированные процессоры для работы с сетью и коммуникациями, а также широкий набор интерфейсов.

Расшифровка партномера MPC8548ECPXAQGB:

• MPC8548E: Базовая модель процессора.
• C: Корпус — Ceramic (керамический). Указывает на повышенную надежность и стойкость к температурным/механическим нагрузкам, часто для промышленного/военного применения.
• P: Температурный диапазон — Extended (-40°C до +105°C). Критически важный параметр для промышленного и телекоммуникационного оборудования.
• X: Вариант исполнения — Enhanced (улучшенный). Может указывать на специфические заводские настройки или тестирование.
• A: Ревизия ядра (Revision).
• Q: Квалификация — Automotive/Industrial (в данном случае, скорее, Industrial).
• G: Упаковка — 783-контактный корпус HBGA (Heatspreader Ball Grid Array).
• B: Уровень качества (Grade).

Технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Power Architecture e500 v2 (с поддержкой виртуальной памяти)
• Тактовая частота: До 1.33 ГГц (для данной ревизии и модификации).
• Инструкции: Поддержка векторных/SIMD инструкций AltiVec (для обработки сигналов и мультимедиа).
• Кэш-память:
  • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.
  • L2: 512 КБ (интегрированная, с ECC).

2. Память:

• Контроллер DDR/DDR2 SDRAM: До 400 МГц (DDR800), 64-битная шина, с поддержкой ECC.
• Память программ (Boot): Поддержка NOR/NAND Flash, PROM, EPROM.

3. Коммуникационные процессоры и интерфейсы (главное преимущество PowerQUICC III):

• SEC (Security Engine): Аппаратный ускоритель для шифрования (DES, 3DES, AES, SHA, RSA) — важен для VPN, IPSec.
• QUICC Engine (Коммуникационный процессор):
  • Работает независимо от основного ядра.
  • Поддержка интерфейсов: 4x Gigabit Ethernet (с SGMII), 10/100 Мбит Ethernet.
  • Поддержка протоколов: HDLC, TDM, ATM, Serial (UART).
• Внешние интерфейсы:
  • PCI/PCI-X: 64-битный контроллер до 133 МГц.
  • Serial RapidIO: 1x или 4x (до 3.125 ГГц) — для высокоскоростного межпроцессорного взаимодействия.
  • TSEC: Дополнительные контроллеры Ethernet (всего до 5 портов Gigabit Ethernet).
  • USB 2.0: 1 хост-контроллер.
  • I²C, DUART, GPIO, SPI.

4. Другие параметры:

• Напряжение питания: 1.0В для ядра, 1.8В/2.5В/3.3В для ввода-вывода.
• Техпроцесс: 90 нм.
• Теплопакет (TDP): ~10-15 Вт (зависит от частоты и нагрузки).

Парт-номера (аналоги и варианты)

Семейство MPC8548 имеет множество модификаций. Ближайшие аналоги, отличающиеся частотой, температурным диапазоном или корпусом:

• MPC8548ECPXAQGA — Отличается суффиксом "A" вместо "B" (обычно уровень качества или незначительная ревизия упаковки).
• MPC8548EVJANG — Более ранняя ревизия (VJ), корпус PBGA, коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C).
• MPC8548CVJANG — Керамический корпус, коммерческий температурный диапазон.
• MPC8548E — Общее обозначение серии (без суффиксов).

Важно: Буквы в суффиксе (C, P, VJ, etc.) критичны для замены, так как определяют корпус и температурный режим.

Совместимые и альтернативные модели

При разработке или замене можно рассматривать следующие процессоры, которые находятся в одной или смежной продуктовой линейке:

1. Внутри семейства PowerQUICC III (MPC85xx):

• MPC8544E/MPC8545E/MPC8547E/MPC8548E — "Четверка" флагманов. Отличия:
  • MPC8544E: Одно ядро, без PCI-X, 1 порт SRIO.
  • MPC8545E: Одно ядро, есть PCI-X.
  • MPC8547E: Одно ядро, есть PCI-X и два порта Gigabit Ethernet от TSEC.
  • MPC8548E (наш чип): Одно ядро, есть PCI-X, пять портов Gigabit Ethernet (TSEC+QUICC), максимальная периферия.
• MPC8543E/MPC8541E — Более младшие модели с урезанной периферией (меньше портов Ethernet, нет AltiVec у 8541).
• MPC8568E/MPC8567E — Модели, ориентированные на коммутацию и маршрутизацию, имеют больше портов Ethernet (до 8).

2. Последующие поколения (QorIQ):

• QorIQ P1 (серия P10xx): Прямые наследники PowerQUICC III на архитектуре e500. Более современный техпроцесс, улучшенная периферия. Например, P1020/P1021 — часто рассматриваются как upgrade-замена.
• QorIQ P2 (серия P20xx): Двухъядерные процессоры e500.
• Для новых разработок: Рекомендуется смотреть на актуальные серии QorIQ (например, Layerscape), но они требуют существенного изменения дизайна платы и ПО.

Применение

Оборудование, в котором применялся MPC8548ECPXAQGB:

• Маршрутизаторы и коммутаторы среднего и высокого класса.
• Мультиплексоры и оборудование для передачи данных (TDM, Packet over SONET).
• Промышленные контроллеры высокой надежности.
• Оборудование для военной и аэрокосмической отрасли (благодаря керамическому корпусу и расширенному температурному диапазону).

Важное замечание

Данный процессор является устаревшим (End-of-Life) с точки зрения новых разработок. Freescale была поглощена NXP Semiconductors. При поиске замены или документации необходимо искать информацию на сайте NXP. Для существующего оборудования чип еще можно найти на рынке электронных компонентов, но в основном это будут предложения от поставщиков остаточных запасов.