Freescale P1020NXN2HFB

Отличный выбор! Freescale P1020NXN2HFB — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем, ориентированный на сетевые и коммуникационные приложения. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

P1020 — это двухъядерный процессор (SoC) из семейства QorIQ P1 компании Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Он построен на архитектуре Power Architecture® e500v2 и сфокусирован на оптимальном соотношении производительности и энергопотребления.

P1020NXN2HFB — это конкретная модель (part number), где суффикс указывает на:

• NXN — корпус (29x29 мм, 689-контактный FC-PBGA).
• 2H — ревизия кристалла.
• F — температурный диапазон: от -40°C до +105°C (промышленный/расширенный).
• B — вариант без свинца (RoHS).

Основное назначение: Управляющие плоскости маршрутизаторов, коммутаторов, межсетевых экранов, устройств промышленной автоматики, а также принт-серверов и контроллеров хранения данных.

Ключевые технические характеристики

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Два ядра Power Architecture e500v2.
• Тактовая частота: До 800 МГц (для модели P1020NXN2HFB, другие ревизии могут иметь до 1.2 ГГц).
• Кэш-память: По 32 КБ инструкций и 32 КБ данных на ядро (L1), общая кэш-память 512 КБ L2.
• Цикл исполнения: Способность исполнять до двух инструкций за такт.

2. Память:

• Контроллер памяти: Встроенный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM.
  • Поддержка DDR3 до 800 МГц (данные) или DDR2 до 667 МГц.
  • Ширина шины: 32-бит.
  • Поддержка памяти с ECC (кодом коррекции ошибок).

3. Периферия и интерфейсы (на кристалле):

• Сетевые интерфейсы: Три гигабитных контроллера Ethernet (eTSEC).
• Ускорение сетевых операций: Блок SEC (Security Engine) 3.0 для аппаратного шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA) и обработки протоколов (IPsec, SSL/TLS).
• Системная шина: 32-битная шина PCI Express 1.1 (один порт x1 или два порта x1).
• Локальная шина: 16-битный контроллер eLBC для подключения NOR Flash, NAND Flash, FPGA и других устройств с асинхронным интерфейсом.
• Последовательные интерфейсы: Два контроллера UART, два контроллера I²C, контроллер SPI.
• Таймеры: Программируемый интервальный таймер (PIT), watchdog-таймер.
• АЦП: 10-битный АЦП (8 каналов).

4. Параметры питания и корпус:

• Напряжение питания: Ядро: 1.0 В / 1.1 В, I/O: 3.3 В, DDR: 1.5 В или 1.8 В.
• Температурный диапазон: -40°C до +105°C (промышленный).
• Тип корпуса: 689-контактный FC-PBGA (29x29 мм).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Важно: P1020 является частью мульти-ядерной платформы. Существуют очень похожие процессоры с разной конфигурацией ядер и периферии. Они часто являются пин-совместимыми (имеют одинаковый корпус) и программно-совместимыми, что упрощает миграцию между продуктами.

Ближайшие парт-номера в семействе P1020:

• P1020NXN2MFA – Коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C).
• P1020NSN2MFA – Другой корпус (19x19 мм, 689-контактный FC-PBGA).
• P1020NSE2MFA – Ревизия ядра e500v2, корпус 19x19 мм.

Совместимые и альтернативные модели (для проектирования/апгрейда):

1. Однокристальные аналоги (Pin-to-Pin совместимые в той же серии P1/P2):

• P1010 / P1011 – Одноядерный вариант P1020. Идеален для менее требовательных задач. Пин-совместим с P1020 в большинстве корпусов.
• P1013 / P1014 – Одноядерные, но с дополнительным контроллером SATA 2.0 и второй шиной PCIe, что полезно для контроллеров хранения.
• P1021 – Практически идентичен P1020, но с другой конфигурацией PCIe (один порт x2 вместо двух x1).
• P1022 – Имеет встроенный контроллер SATA 2.0, что делает его привлекательным для NAS и устройств хранения данных.

2. Процессоры из семейства P2 (QorIQ P2 Series) – Эволюционное развитие:

• P2010 / P2020 – Более новая серия. P2020 — двухъядерный (e500v2), имеет более высокие частоты (до 1.2 ГГц), улучшенную периферию (например, два порта PCIe 2.0). Часто является прямой функциональной заменой с повышенной производительностью. Требует проверки распиновки и datasheet!

3. Процессоры из других семейств NXP (для новых разработок):

• Серия QorIQ LS1 (Layerscape) – Более новые процессоры на архитектуре ARM (Cortex-A). Например, LS1020A предлагает сопоставимую производительность, но с современной ARM-экосистемой и лучшим энергопотреблением.
• Серия QorIQ T1 (T-series) – Многоядерные процессоры (до 8 ядер) на архитектуре ARM для более высокопроизводительных сетевых задач.

Заключение

Freescale (NXP) P1020NXN2HFB — это надежный, проверенный временем промышленный процессор, обеспечивающий сбалансированную производительность для управления сетевым трафиком и выполнения задач управления. Его ключевые преимущества — два ядра e500v2, встроенные гигабитные сетевые контроллеры, аппаратный крипто-ускоритель и поддержка промышленного температурного диапазона.

При выборе аналога или для новой разработки обязательно:

1. Скачать официальный Datasheet и Reference Manual с сайта NXP для точных характеристик.
2. Проверить таблицу Ordering Parts в документации для всех доступных парт-номеров с разными суффиксами (корпус, температура, ревизия).
3. Убедиться в совместимости при замене, обратив внимание не только на распиновку, но и на ревизию ядра (H/W) и поддержку необходимых функций.