Freescale MSC8156SAG1000B

Отличный выбор процессора для телекоммуникационного и сетевого оборудования высокого класса. Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели Freescale (ныне NXP) MSC8156SAG1000B.

Описание

MSC8156SAG1000B — это высокопроизводительный многопоточный цифровой сигнальный процессор (ЦСП) шестого поколения из семейства StarCore®. Он ориентирован на ресурсоемкие задачи обработки сигналов в инфраструктурном оборудовании:

• Базовые станции 4G/LTE и 3G (WCDMA, TD-SCDMA)
• Оборудование микросотовой и пикосотовой сети
• Многостандартные системы радиодоступа (RAS)
• Шлюзы и медиасерверы (IMS, MRF)
• Оборудование для обработки видео и изображений

Ключевая особенность: Процессор объединяет шесть полностью программируемых ядер StarCore SC3850, каждое из которых способно выполнять до восьми операций за такт (8 MAC). Это обеспечивает исключительную производительность для алгоритмов физического уровня (PHY Layer 1), таких как кодирование/декодирование, формирование диаграммы направленности (Beamforming), обработка MIMO-антенн.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (в 2015 г. приобретена NXP Semiconductors) | | Семейство | MSC8156 (серия MSC81xx) | | Архитектура ядра | 6 ядер StarCore SC3850 (DSP) с поддержкой SIMD | | Тактовая частота | 1.0 GHz (указана суффиксом 1000 в маркировке) | | Производительность | До 48 GMAC (гига операций умножения-сложения в секунду) или 24 GIPS (гига инструкций в секунду) на всех ядрах. | | Память | • Встроенная SRAM (M2): 2 МБ (общая для всех ядер)
• Кэш L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро
• Кэш L2: 256 КБ на ядро (часть может быть сконфигурирована как локальная SRAM) | | Контроллер памяти | 64-битный DDR2/DDR3 SDRAM контроллер с ECC. | | Сетевые интерфейсы | • Serial RapidIO® 2.1: 4 порта x4 лейна (до 5 Гбод/лейн)
• SGMII: 2 порта 10/100/1000 Ethernet
• TDM/TS: Интерфейсы для подключения к фреймерам (например, для E1/T1, CPRI)
• UART, SPI, I2C | | Ускорители | • Turbo Decoder Accelerator (QorIQ T4240): Аппаратный декодер для 3G/4G.
• Блоки кодирования (VCOP): Для операций FFT/DFT, корреляции. | | Питание и корпус | • Напряжение ядра: 0.9V - 1.0V
• Напряжение ввода-вывода: 1.8V, 2.5V, 3.3V
• Корпус: 783-контактный FC-PBGA (SAG)
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial). | | Техпроцесс | 45 нм. |

Парт-номера и модификации

Маркировка Freescale/NXP часто содержит информацию о частоте, корпусе и температурном диапазоне.

• Основной парт-номер: MSC8156SAG1000B

  • MSC8156 — базовая модель.
  • S — корпус FC-PBGA.
  • AG — вариант корпуса/вывода (783 контакта).
  • 1000 — частота ядра 1000 МГц (1.0 ГГц).
  • B — ревизия или промышленный температурный диапазон.

• Альтернативные/смежные парт-номера:

  • MSC8156SAG0600B — версия с частотой 600 МГц.
  • MSC8156SAG0800B — версия с частотой 800 МГц.
  • MSC8156SAG1200B — версия с частотой 1200 МГц (максимальная для серии).
  • MSC8156SAG1000 — может указывать на коммерческий температурный диапазон (без "B").

• Заказной код (Ordering Code): Пример: MSC8156SAG1000B R — где R может обозначать тип упаковки (напр., лента и катушка - Tape & Reel).

Важно: Для точного заказа всегда используйте полный парт-номер, указанный в официальной документации или на сайте NXP.

Совместимые и альтернативные модели

Внутри семейства Freescale/NXP:

1. MSC8154 / MSC8155 — Младшие модели с 4 и 5 ядрами StarCore соответственно. Обладают схожей архитектурой и набором периферии, но меньшей производительностью. Прямая совместимость по коду на уровне одного ядра.
2. MSC8157 — Более продвинутая модель, также с 6 ядрами, но с улучшенными интерфейсами (например, поддержка CPRI) и повышенной производительностью.
3. Серия QorIQ Qonverge (B4, B44xx): Прямые наследники архитектуры. Например, B4860 — это уже гетерогенный процессор, сочетающий ядра Power Architecture (для управления) и несколько кластеров ядер StarCore (для обработки сигналов). Является эволюционным развитием MSC8156 для сетей LTE-Advanced.

Конкуренты и аналоги от других производителей:

• Texas Instruments (TI): Процессоры серии TMS320C66x (например, TMS320C6678 — 8 ядер C66x, частотой до 1.4 ГГц). Являются основным конкурентом на рынке ЦСП для базовых станций.
• Intel (ранее Altera): Платформы на базе ПЛИС Stratix 10 с встроенными ядрами ARM и возможностью реализации DSP-функций на программируемой логике.
• Analog Devices (ADI): Процессоры ADSP-SC58x/ADSP-2158x (ядра ARM Cortex-A5 + ядра SHARC+). Чаще используются в промышленной и профессиональной аудиоаппаратуре, но также подходят для некоторых задач связи.

Заключение

MSC8156SAG1000B — это мощный и проверенный временем ЦСП для построения высоконагруженных систем обработки цифровых сигналов в реальном времени. Его ключевые преимущества — шестиъядерная архитектура StarCore, высокая интеграция (память, ускорители, RapidIO) и ориентированность на задачи беспроводной инфраструктуры. При выборе аналога или планировании новой разработки стоит также рассмотреть более новые гетерогенные процессоры серии NXP QorIQ Qonverge.