Freescale MPC8560PX833LB

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для микропроцессора Freescale MPC8560PX833LB.

Общее описание

Freescale MPC8560 (также известный как MPC8560E или PowerQUICC III™) — это высокопроизводительный, интегрированный коммуникационный процессор, предназначенный для сложных сетевых и телекоммуникационных применений. Он сочетает в себе мощное вычислительное ядро e500 (архитектура Power Architecture) с богатым набором коммуникационных интерфейсов и контроллеров периферии на одном кристалле.

Модель MPC8560PX833LB является конкретной версией этого процессора с определенными характеристиками:

• P – Корпус (Package): 783-контактный корпус Hi-CTE CBGA.
• X – Диапазон температур: Расширенный промышленный диапазон (-40°C до +105°C).
• 833 – Частота ядра: 833 МГц.
• L – Частота системной шины: Низкая частота (соотношение с ядром 1:3, т.е. 267 МГц для данной модели).
• B – Уровень ревизии ядра: Ревизия 2.0 (более поздняя и оптимизированная версия).

Основное назначение: Маршрутизаторы (особенно для границы сети — Edge/BRAS), коммутаторы, оборудование для контроля доступа, медиашлюзы, системы управления в энергетике и промышленной автоматике.

Ключевые технические характеристики

1. Вычислительное ядро:

• Архитектура: Power Architecture (Book E).
• Ядро: e500 v2.
• Частота: 833 МГц (для модели PX833LB).
• Кэш-память: 32 КБ инструкций L1, 32 КБ данных L1; 256 КБ кэш-памяти L2 (объединенный).
• Блок целочисленных операций (Integer Unit): Суперскалярное исполнение (до двух инструкций за такт).
• Блок операций с плавающей запятой (FPU): Встроен (SPE — Signal Processing Engine).

2. Системная шина и память:

• Системная шина: 64-битная шина MPX с поддержкой DDR.
• Частота системной шины: 267 МГц (эффективная 533 МТ/с для DDR).
• Контроллер памяти: Встроенный контроллер DDR SDRAM (до 400 МГц DDR).
• Поддерживаемая память: DDR1 (DDR SDRAM) с ECC.

3. Коммуникационные процессоры (CPM):

• Второй независимый процессор на кристалле (RISC-архитектура) для обработки коммуникационных задач, разгружающий основное ядро e500.
• Частота CPM: Работает на частоте системной шины (267 МГц).
• Интерфейсы CPM:
  • QUICC Engine (в более ранних версиях — SCC, MCC, FCC): Поддержка множества протоколов через программируемые контроллеры.
  • 3x Gigabit Ethernet (FCC): Три контроллера 10/100/1000 Мбит/с.
  • 2x PCI: Два интерфейса PCI (32-бит, 66 МГц) или один PCI-X.
  • Serial RapidIO: 1 порт 8-бит/16-бит (до 4 Гбит/с).
  • 4x UART: Последовательные порты.
  • 2x I²C: Шина для управления.
  • USB 2.0: 1 хост-контроллер.
  • SPI: Интерфейс последовательной периферии.
  • TSEC: Дополнительный контроллер Gigabit Ethernet (всего до 4 портов GigE).

4. Дополнительные характеристики:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Напряжение питания: 1.0В для ядра, 1.8В/2.5В/3.3В для ввода-вывода.
• Потребляемая мощность: Приблизительно 5-7 Вт (типовое значение, зависит от нагрузки).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и варианты в линейке MPC8560: Процессоры серии MPC8560 имеют общую архитектуру, но различаются частотой, диапазоном температур и типом корпуса. Модели можно идентифицировать по маркировке:

• MPC8560E – Общее обозначение серии.
• MPC8560PX833LB – Конкретная спецификация (как описано выше).
• Другие примеры из серии:
  • MPC8560VR833D – Корпус PBGA, промышленная температура (0°C до +105°C), частота ядра 833 МГц, частота шины 333 МГц (D).
  • MPC8560EVT667D – Частота ядра 667 МГц, частота шины 333 МГц, корпус TBGA, коммерческий диапазон температур (0°C до +95°C).

2. Функционально совместимые и альтернативные модели (от Freescale/NXP): Эти процессоры принадлежат к тому же семейству PowerQUICC III и имеют схожую архитектуру, но могут отличаться набором интерфейсов, производительностью или количеством ядер. Они часто рассматриваются как варианты для апгрейда или новой разработки.

• MPC8540 / MPC8541: Одноядерные процессоры серии PowerQUICC III с фокусом на контроль доступа и маршрутизацию. Имеют схожий набор интерфейсов, но могут отличаться конфигурацией Ethernet/PCI.
• MPC8544 / MPC8545 / MPC8548: Более продвинутые одноядерные процессоры с улучшенной производительностью ядра e500, поддержкой PCI Express (вместо PCI-X) и часто большим количеством портов Gigabit Ethernet (TSEC). Прямые наследники для многих применений MPC8560.
• MPC8555 / MPC8567 / MPC8568: Другие представители семейства с различными комбинациями интерфейсов (больше Serial RapidIO, SATA, разные конфигурации Ethernet). MPC8568, в частности, очень близок и часто используется как более новая альтернатива.
• P-series (последующие поколения): Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные семейства, такие как QorIQ P1 (например, P1010, P1020) или P2 (P2020). Они основаны на ядрах e500, но выполнены по более тонким техпроцессам, имеют лучшую производительность на ватт и более современные интерфейсы (PCIe, SGMII). Однако миграция требует изменений в PCB и ПО.

3. Совместимость на уровне платы (Drop-in Replacement):

• Прямая аппаратная совместимость (смена процессора на той же плате) возможна только в пределах одной и той же модели и ревизии, либо на специально спроектированные аналоги (например, с одинаковым корпусом и pinout). Замена MPC8560PX833LB на MPC8560VR833D потребует переразводки платы из-за разного типа корпуса (CBGA vs PBGA).
• Совместимость по ядру e500: Процессоры с ядром e500 (v1 или v2) имеют совместимость на уровне инструкций, что упрощает перенос программного обеспечения (особенно ОС, например, VxWorks, Linux) между MPC854x, MPC8555, MPC856x и более новыми QorIQ P1/P2.

Вывод

Freescale MPC8560PX833LB — это проверенный временем, надежный высокопроизводительный коммуникационный процессор для встраиваемых сетевых применений, требующих широкого набора интерфейсов. Его ключевые преимущества — интегрированный коммуникационный процессор (CPM), поддержка промышленного температурного диапазона и наличие таких интерфейсов, как Serial RapidIO и Gigabit Ethernet.

При поиске замены или аналога для ремонта или новой разработки необходимо учитывать:

1. Точный парт-номер (частота, корпус, температура).
2. Совместимость по корпусу (pinout).
3. Наличие необходимых интерфейсов (количество портов GigE, тип шины PCI/PCIe, наличие RapidIO).
4. Для новых проектов стоит рассмотреть более современные процессоры серии QorIQ от NXP (правопреемника Freescale).