Freescale MPC8548EVTAQGB

Отличный выбор! Freescale MPC8548EVTAQGB — это высокопроизводительный коммуникационный процессор, который был флагманом линейки PowerQUICC III от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Вот подробное описание и характеристики.

Общее описание

MPC8548 — это система на кристалле (SoC), основанная на ядре e500 v2 архитектуры Power Architecture. Он был разработан для высоконагруженных сетевых и телекоммуникационных применений, где требуются интенсивная обработка данных и развитые возможности ввода-вывода.

Ключевое назначение: Маршрутизаторы (от корпоративного до уровня операторов связи), коммутаторы L3, медиашлюзы, системы контроля и управления сетями (DPI, firewall), промышленные контроллеры высокой производительности.

Суффикс в партномере:

• EVT: Обозначает вариант корпуса (в данном случае — thermally enhanced flip-chip 783-pin FC-PBGA).
• A: Ревизия ядра (версия silicon).
• QGB: Индекс температуры и качества. "Q" — расширенный промышленный температурный диапазон (-40°C до +105°C), "G" — безгалогенный, "B" — конкретная версия/уровень качества.

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (Book E) с ядром e500 v2.
• Тактовая частота: Модель EVTAQGB обычно поставлялась с частотами 1.0 ГГц, 1.33 ГГц или 1.5 ГГц (конкретная частота указывается в полном партномере).
• Производительность: До ~2500 Dhrystone MIPS.
• Кэш-память:
  • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.
  • L2: Интегрированная, 512 КБ (с ECC).

2. Блок коммутации и обработки данных (Data Path):

• Коммутационный процессор (CPM): Выделенный RISC-процессор (на основе ядра Power Architecture) для обработки коммуникационных протоколов, разгрузки основного ядра.
• ОЗУ для CPM: 32 КБ (доступны как общие, так и раздельные для инструкций и данных).
• Буферы FIFO: 8 КБ для временного хранения данных.

3. Интерфейсы и контроллеры периферии:

• Контроллер памяти DDR SDRAM:
  • Тип: DDR1/DDR2.
  • Ширина: 64-бит.
  • Поддержка ECC: Да.
  • Макс. частота: До 667 МГц (зависит от частоты процессора).
• Контроллер локальной шины (Local Bus):
  • Поддержка интерфейсов как у процессоров Motorola/Freescale (MPC8xx, MPC82xx).
  • Может использоваться для подключения ПЗУ, FPGA, ASIC, контроллеров LAN (например, через UPM или GPCM).
• Контроллер PCI/PCI-X:
  • Два контроллера: один 64-бит PCI-X (до 133 МГц), один 32-бит PCI (до 66 МГц) или оба могут работать в режиме PCI.
• Контроллер PCI Express:
  • Два порта PCIe 1.0a (1-канальных, x1).
• Контроллер Gigabit Ethernet (TSEC):
  • Четыре (4) независимых 10/100/1000 Мбит контроллера.
  • Поддержка IEEE 1588.
• Контроллер RapidIO:
  • Один (1) 8-бит или 32-бит порт Serial RapidIO 1.2 (до 3.125 Гбод).
• Контроллеры последовательных интерфейсов (на CPM):
  • Два (2) контроллера Serial Communication Controller (SCC) — поддерживают UART, HDLC, Ethernet (10 Мбит) и др.
  • Два (2) контроллера Serial Management Controller (SMC) — поддерживают UART, прозрачный режим.
  • Один (1) контроллер I²C.
  • Два (2) контроллера DUART (на основе SMC).
• Прочие интерфейсы:
  • Четыре (4) 16-битных таймера общего назначения.
  • Контроллер прерываний.
  • Контроллер DMA.

4. Технологические параметры:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Напряжение питания: Ядро ~1.0-1.1В, ввод-вывод 1.8В, 2.5В, 3.3В.
• Температурный диапазон: Промышленный (расширенный): -40°C до +105°C (благодаря суффиксу Q).

Парт номера (Part Numbers) и модификации

Полный партномер включает код частоты. Основные варианты для MPC8548EVTAQGB:

• MPC8548EVTAQGBD — самая распространенная версия, частота 1.33 ГГц.
• MPC8548EVTAQGAD — версия с частотой 1.0 ГГц.
• MPC8548EVTAQGB — базовая часть номера, конкретная частота требует уточнения по даташиту или маркировке на кристалле.

Также существовали версии для коммерческого температурного диапазона (0°C до +105°C) с суффиксом C вместо Q (например, MPC8548EVTANGD).

Совместимые и альтернативные модели

Модели можно разделить по совместимости выводов (pin-to-pin) и функциональной/архитектурной совместимости.

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (PowerQUICC III):

• MPC8547E/MPC8545E/MPC8543E: Младшие братья MPC8548. Имеют схожую архитектуру, но с урезанной периферией (меньше портов Gigabit Ethernet, нет или меньше портов PCIe/RapidIO). Часто совместимы по выводам в рамках одной "серии" (например, MPC8548 и MPC8547 совместимы по выводам, но при замене "недостающие" порты не будут работать).
• MPC8541E/MPC8540: Еще более простые модели, один контроллер Gigabit Ethernet, нет PCI-X.
• MPC8568E/MPC8567E: Модели, ориентированные на обработку ATM/TDM, имеют дополнительный блок для коммутации каналов (ATM SAR, TDM).

2. Совместимые по архитектуре (ядерно-совместимые) — следующее поколение:

• Серия P-series (QorIQ P1/P2): Прямые эволюционные наследники от NXP.
  • P1010, P1020, P1011, P1012: Одно- и двухъядерные процессоры с ядрами e500v2, более современный техпроцесс (45-55 нм), интегрированные контроллеры SATA, USB. Не совместимы по выводам, но обеспечивают значительный прирост производительности на ватт и имеют схожую программную модель.
  • P2010, P2020: Двухъядерные версии.
• Серия MPC853x/MPC852x: Более дешевые варианты с урезанной периферией, но тем же ядром e500v2.

3. Функциональные аналоги от других производителей:

• Intel (ранее Wind River) процессоры серии IXP: Сетевые процессоры с другой архитектурой (XScale), но для схожих применений.
• Cavium (ныне Marvell) Octeon: Многоядерные процессоры MIPS для сетевых задач (более высокая производительность).
• Broadcom (ныне Avago) процессоры серии XLP/XLR: Многоядерные MIPS для коммутации и маршрутизации.
• AMD (ранее TI) процессоры серии KeyStone (ARM Cortex): Для инфраструктурных задач нового поколения.

Важное замечание: При замене или выборе аналога критически важно проверять:

1. Совместимость по выводам (pinout) в даташитах.
2. Совместимость контроллеров (наличие всех необходимых интерфейсов).
3. Совместимость по питанию и тактовым частотам.
4. Доступность и поддержка — MPC8548 является legacy-продуктом, для новых разработок NXP настоятельно рекомендует переходить на серии QorIQ P или QorIQ T (для повышенных требований к безопасности).

Рекомендуется всегда обращаться к официальной документации NXP:

• Datasheet: MPC8548EC Rev. 6
• Hardware Specifications: MPC8548EEC Rev. 5
• Reference Manual: MPC8548ERM Rev. 4