Freescale MPC8548EVUAQG

Отличный выбор! Freescale MPC8548EVUAQG — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем и сетевого оборудования, принадлежащий к знаменитому семейству PowerQUICC III. Вот его подробное описание, характеристики и совместимость.

Краткое описание

MPC8548 — это однокристальная система (SoC) на базе ядра Power Architecture e500, предназначенная для задач, требующих высокой вычислительной мощности и развитых возможностей коммуникации. Он идеально подходил для:

• Сетевого оборудования: Маршрутизаторы (особенно для агрегации и доступа), коммутаторы, медиашлюзы.
• Телекоммуникаций: Контроллеры базовых станций, оборудование для передачи данных.
• Промышленных систем: Контроллеры высокой производительности, измерительные комплексы.
• Военной и аэрокосмической техники (в расширенном температурном диапазоне).

Ключевая особенность MPC8548 — интегрированный коммуникационный процессор с множеством высокоскоростных интерфейсов, который разгружает главное ядро, обрабатывая сетевой трафик.

Технические характеристики

Маркировка: MPC8548EVUAQG

• MPC8548 — базовая модель.
• E — обозначение семейства e500.
• V — корпус (в данном случае, вероятно, TBGA).
• U — температурный диапазон. U = расширенный промышленный диапазон (-40°C до +105°C). Вариант C — коммерческий (0°C до +105°C).
• A — ревизия ядра/чипа.
• QG — может указывать на специфические условия производства или упаковку (Tray).

Основные параметры:

1. Процессорное ядро:

   • Архитектура: Power Architecture (Book E), 32-бит.
   • Ядро: e500 v2.
   • Тактовая частота: До 1.33 ГГц (конкретная частота для партии указывается в полной спецификации).
   • Производительность: До ~2500 MIPS (Dhrystone).
   • Кэш-память: L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных. L2: 512 КБ (объединенный, с ECC).

2. Память:

   • Контроллер DDR/DDR2 SDRAM: До 400 МГц (DDR800), 64-битная шина, с поддержкой ECC.
   • Поддерживаемый объем: Зависит от конфигурации контроллера и таблицы адресации.

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

   • Блок коммуникаций (Communications Processor Module - CPM):
     • На основе отдельного RISC-процессора (32-бит).
     • Включает 4x Gigabit Ethernet контроллера (с поддержкой SGMII, TBI, RTBI, RGMII, GMII, MII).
     • 2x контроллера Serial RapidIO (до 1.25 ГГц, 4x и 1x линии).
     • 2x контроллера PCI/PCI-X (64-бит, до 133 МГц).
     • 2x контроллера Serial ATA (SATA 1.0).
     • 4x контроллера UART.
     • 2x контроллера I²C.
     • Контроллер USB 2.0 (Host/Device, до 480 Мбит/с).
     • Контроллер SPI.
     • Контроллер общего назначения (GPIO).

4. Дополнительные функции:

   • Блок безопасности (Security Engine - SEC): Ускорение шифрования (DES, 3DES, AES, SHA-1, MD5) для IPsec, SSL и т.д.
   • Два 32-битных таймера.
   • Контроллер прерываний.

5. Техпроцесс и корпус:

   • Техпроцесс: 90 нм.
   • Корпус: 783-контактный TBGA (Thermal Ball Grid Array).
   • Потребление: Высокое (порядка 5-7 Вт и выше на максимальной частоте), требует эффективного теплоотвода.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Базовый номер MPC8548 имеет множество суффиксов, определяющих частоту, температурный диапазон и корпус. MPC8548EVUAQG — один из них.

Основные варианты (примеры):

• MPC8548CVTANF — коммерческий диапазон (C), частота 1.0 ГГц, корпус TBGA.
• MPC8548EVTANF — расширенный диапазон (E), частота 1.0 ГГц.
• MPC8548CVTANG — коммерческий, 1.0 ГГц, другая ревизия/упаковка.
• MPC8548EVTANG — расширенный, 1.0 ГГц.
• MPC8548CVTAQF — коммерческий, 1.25 ГГц.
• MPC8548EVTAQF — расширенный, 1.25 ГГц.
• MPC8548ECVTAQG — аналог, возможно, с дополнительными гарантиями.

Важно: Последние буквы (NF, NG, QF, QG) критичны для заказа и указывают на конкретное сочетание частоты, ревизии и условий поставки. Полную таблицу нужно смотреть в даташите.

Совместимые и аналогичные модели

В рамках семейства PowerQUICC III (Freescale/NXP):

1. Прямые аналоги и варианты в линейке:

   • MPC8547E, MPC8545E, MPC8543E, MPC8541E, MPC8540 — младшие модели того же семейства. Отличаются в основном количеством и типом интерфейсов (например, меньше портов Gigabit Ethernet, нет Serial RapidIO или SATA). MPC8548 — один из самых нагруженных в этой линейке.
   • MPC8548E — часто используется как общее название для серии с ядром e500, включая MPC8548.

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

   • MPC8568E, MPC8567E — процессоры для телекоммуникаций (серия PowerQUICC III Pro). Имеют схожий корпус, но более продвинутое ядро e500v2 и другую периферию. Не являются полными аналогами, но могут использоваться на той же или очень похожей плате с изменением прошивки.
   • P2020, P2010, P1020 — процессоры следующего поколения QorIQ P Series (на ядре e500v2). Имеют лучшую производительность на ватт (45-50 нм), но не являются pin-to-pin совместимыми. Требуют переразводки платы. Это логические наследники для новых разработок.

3. Аналоги от других производителей (функциональные/рыночные):

   • Intel (бывш. Altera) Nios II / Intel Atom для встраиваемых систем — другая архитектура (x86), но сопоставимый класс производительности.
   • ARM-процессоры аналогичного класса (на момент актуальности MPC8548): Например, Marvell (бывш. Intel) XScale PXA или более современные Cortex-A серии от различных производителей (TI, NXP LS, STM).
   • AMD (бывш. Xilinx) MicroBlaze / NXP Power Architecture — для ПЛИС.

Важное замечание: При замене на другую модель (даже в рамках одного семейства) обязательна проверка:

1. Таблицы распиновки (Pinout).
2. Соответствия напряжений питания.
3. Сигналов инициализации (Reset, Clock).
4. Наличия всех необходимых периферийных интерфейсов.
5. Требований к теплоотводу.
6. Обновления firmware/software (особенно при смене ревизии ядра).

Текущий статус: MPC8548 является устаревшим (Obsolete) и снят с производства. Для новых проектов рекомендуется рассматривать современные аналоги из серий NXP QorIQ (например, T1, P1, LS1) или процессоры на ARM Cortex-A/R.