Freescale MSC8156

Конечно. Вот подробное описание процессора Freescale (ныне NXP) MSC8156, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MSC8156 — это высокопроизводительный многопроцессорный цифровой сигнальный процессор (DSP), ориентированный на применение в требовательных к вычислительной мощности инфраструктурных системах беспроводной связи, таких как базовые станции стандартов LTE (4G), WCDMA (3G) и других.

Ключевой особенностью процессора является архитектура StarCore, которая обеспечивает высокую эффективность обработки сигналов связи. MSC8156 содержит шесть ядер SC3850, работающих на частоте до 1 ГГц, что делает его одним из самых мощных DSP своего времени для задач физического уровня (Layer 1) и обработки медиапотоков.

Процессор оптимизирован для работы с пакетными данными и поддерживает высокоскоростные интерфейсы, такие как Serial RapidIO и PCI Express, что позволяет легко интегрировать его в сложные многопроцессорные системы. Наличие встроенного контроллера памяти DDR2/3 и специализированных акселераторов (например, для турбо-декодирования) further повышает его общую производительность и эффективность.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | 6 ядер StarCore SC3850 DSP | | Тактовая частота | До 1000 МГц (1 ГГц) | | Производительность | До 48 000 MIPS (миллионов операций в секунду)
До 24 000 MMACS (миллионов операций умножения-накопления в секунду) на 16-битных данных | | Память | Внутренняя:
— 512 КБ общей памяти M2
— 32 КБ кэша L1 на ядро (16 КБ I-Cache / 16 КБ D-Cache)
— 128 КБ общего кэша L2 на два ядра
Внешняя:
— 64-битный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM до 800 МГц | | Встроенные акселераторы | MAPLE-B (Multicore Accelerator Platform for LTE):
— Акселератор турбо-кодирования/декодирования (Turbo Encoder/Decoder)
— Акселератор сверточного кодирования/декодирования (Viterbi Encoder/Decoder)
— Акселератор БПФ (FFT/iFFT)
— Акселератор DFT (Discrete Fourier Transform) | | Системные интерфейсы | — 2 x Serial RapidIO 2.1 (4 лейна каждый, до 5 Гбод/лейн)
— 2 x PCI Express 2.0 (4 лейна каждый, до 5 ГТ/с)
— 2 x Gigabit Ethernet (SGMII)
— 2 x Универсальных асинхронных приемопередатчика (UART)
— 4 x Последовательный интерфейс периферии (SPI)
— Интерфейс I²C
— 32-битный интерфейс хост-процессора (HPI)
— 16 GPIO (Программируемые порты ввода/вывода) | | Периферия для обработки сигналов | — 2 x Интерфейс мультиканальных буферизованных аудиопортів (McBSP)
— 1 x Интерфейс синхронного аудиопорта (SAI) | | Техпроцесс | 45 нм | | Напряжение питания | Ядро: 1.0 В / 1.1 В; Ввод-вывод: 1.8 В / 3.3 В | | Корпус | 783-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array), размер 29x29 мм | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial): -40°C до +105°C (Tj) |

Парт-номера (Part Numbers)

Полный парт-номер формируется на основе тактовой частоты, температурного диапазона и типа корпуса. Примеры:

• MSC8156AG1000 — Версия с частотой 1000 МГц, промышленный температурный диапазон.
• MSC8156AT1000 — Версия с частотой 1000 МГц, расширенный температурный диапазон.
• MSC8156AG800 — Версия с частотой 800 МГц, промышленный температурный диапазон.

Совместимые и альтернативные модели

При создании системы на основе MSC8156 или поиске замены можно рассматривать следующие процессоры из того же семейства или более новые:

1. Совместимые по семейству (прямые аналоги или варианты с другой конфигурацией)

• Freescale MSC8154 — Младшая модель с 4 ядрами StarCore. Сохраняет ту же базовую архитектуру и набор интерфейсов, но с меньшей вычислительной мощностью. Прямая замена для менее требовательных применений.
• Freescale MSC8158 — Старшая модель с 8 ядрами StarCore. Предоставляет максимальную производительность в линейке MSC815x.
• Freescale MSC8256 — Очень похож на MSC8156, но имеет дополнительные интерфейсы, такие как SATA и больше портов Serial RapidIO, что делает его более ориентированным на серверные приложения и системы хранения данных.

2. Последующие (более новые) модели от NXP

С развитием стандартов связи (4.5G, 5G) NXP выпустила более новые семейства DSP, которые являются логическим развитием идей MSC8156:

• Серия Layerscape Access (LA1200, LA9310) — Более современные процессоры для доступа и агрегации, которые могут выполнять схожие задачи на более высоком уровне эффективности.
• Серия QorIQ Qonverge (B4, B44xx) — Гибридные процессоры, которые сочетают в себе ядра Power Architecture (для контроля) и StarCore (для обработки сигналов), предлагая комплексные решения для базовых станций. Например, B4860 — это прямой эволюционный преемник для комплексных задач физического уровня.
• Серия S32G — Современные процессоры для шлюзов автомобилей и сетей, которые, хоть и ориентированы на другую нишу, унаследовали опыт в создании высокопроизводительных многопроцессорных систем.

Важное замечание: Хотя функционально новые процессоры являются совместимыми по задачам, они, как правило, не являются совместимыми по выводам (pin-to-pin) и требуют переработки печатной платы и программного обеспечения из-за перехода на новые ядра (ARM) и архитектуры.