Freescale P2020E

Конечно, вот подробное описание процессора Freescale (ныне NXP) P2020E, его технические характеристики, парт номера и совместимые модели.

Описание

Freescale P2020 — это высокопроизводительный 32-битный системный процессор (SoC), принадлежащий к семейству QorIQ P серии. Он основан на архитектуре e500v2 с двумя ядрами PowerPC. Процессор позиционировался для применения в сетевой инфраструктуре среднего уровня, телекоммуникационном оборудовании и промышленных системах, где требуется баланс между производительностью, энергоэффективностью и интегрированной периферией.

Ключевые особенности и преимущества:

• Двухъядерность: Два ядра e500v2 с тактовой частотой до 1.2 ГГц позволяют эффективно распределять задачи, например, разделяя плоскость управления и плоскость данных в сетевых устройствах.
• Интегрированная периферия: Чип включает обширный набор контроллеров, что уменьшает необходимость во внешних компонентах и упрощает конструкцию платы:
  • Контроллеры Gigabit Ethernet (3 порта)
  • Контроллер PCI Express (2 порта)
  • Контроллер USB 2.0
  • Контроллер SATA 2.0
• Иерархия памяти: Поддержка кэшей L1, L2 (на кристалле) и L3 (внешняя память ECC DDR2/DDR3) обеспечивает высокую пропускную способность для требовательных приложений.
• Надежность (RAS): Поддержка ECC (код коррекции ошибок) для оперативной памяти и кэша L2 повышает надежность систем, работающих в режиме 24/7.

Основные области применения:

• Коммутаторы уровня управления (Managed Switches)
• Маршрутизаторы среднего класса
• Медишлюзы (Media Gateways)
• Оборудование для обработки сигналов (Signaling Processing)
• Промышленные контроллеры и системы управления

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядра | 2 x ядра Power Architecture e500v2 | | Тактовая частота | До 1.2 ГГц | | Кэш-память | 32 КБ L1 (инструкции) + 32 КБ L1 (данные) на ядро, 512 КБ общей кэш-памяти L2 с ECC | | Контроллер памяти | Встроенный двухканальный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM с ECC
• Поддержка до DDR3-800 и DDR2-667
• Пропускная способность до 12.8 ГБ/с | | Встроенная периферия | • Ethernet: 3 x контроллера Gigabit Ethernet (eTSEC)
• Высокоскоростные интерфейсы: 2 x PCI Express 1.1 (по 1 lane каждый)
• Накопители: 2 x SATA 2.0 (3 Гбит/с), 1 x USB 2.0 (Host/Device)
• Расширение: 1 x PCI 2.3 (32-бит, 66 МГц)
• Последовательные интерфейсы: 2 x UART, 2 x I2C, 4 x SPI, SD/MMC
• Таймеры: Программируемый интервальный таймер, watchdog-таймер | | Подсистема коммутации | Центральный коммутатор (Crossbar Switch Fabric) для высокоскоростного обмена данными между ядрами, памятью и периферией. | | Подсистема ввода-вывода | Интегрированный контроллер DMA для разгрузки процессорных ядер. | | Техпроцесс | 45 нм | | Напряжение питания | 1.0 В (ядро), 1.8 В / 2.5 В / 3.3 В (I/O) | | Корпус | 689-контактный корпус FC-PBGA (Flip-Chip Plastic Ball Grid Array) | | Теплопакет (TDP) | Приблизительно 7 - 10 Вт (зависит от частоты и нагрузки) |

Парт номера (Part Numbers)

Парт номера для процессоров Freescale/NXP обычно следуют шаблону, где указывается модель, ревизия, частота, температурный диапазон и тип корпуса.

Основные парт номера для P2020E:

• P2020E - базовая модель.
• P2020E - это, по сути, модель с энергоэффективностью (E), которая часто имеет более низкое энергопотребление по сравнению с не-E версиями (например, P2020) при той же частоте.

Конкретные парт номера, которые можно найти в спецификациях или при заказе:

• P2020EXEFFB - Один из распространенных парт номеров.
• MPC2020EC - Альтернативное обозначение.

Примечание: Полный парт номер может включать суффиксы, обозначающие температурный диапазон (коммерческий/промышленный/расширенный) и тип корпуса. Для точного заказа всегда необходимо проверять даташит или актуальные каталоги NXP.

Совместимые и альтернативные модели

Семейство QorIQ P серии имеет несколько процессоров с разной производительностью и набором периферии, что позволяет выбрать подходящую модель для конкретной задачи.

Прямые аналоги и совместимые по семейству:

• P2010: Одноядерная версия процессора P2020. Сохраняет схожую периферию, но имеет только одно ядро e500v2. Идеален для менее требовательных применений. Пин-совместим в некоторых конфигурациях.
• P1020 / P1011: Упрощенные двухъядерные и одноядерные версии с немного урезанной периферией (например, только 2 порта Gigabit Ethernet). Также архитектура e500v2. Предлагают более бюджетное решение.
• P2040 / P2041: Четырехъядерные процессоры следующего уровня в той же серии (архитектура e500mc). Обратно совместимы по программному обеспечению, но имеют более высокую производительность и расширенную периферию.

Преемники и современные аналоги (от NXP):

Семейство QorIQ P серии было развито в более новые линейки:

• QorIQ T系列 (T-Series): Многоядерные процессоры на архитектуре ARM, которые пришли на смену Power Architecture для многих новых разработок. Например, Layerscape серии.
• QorIQ LS系列 (Layerscape): Современные процессоры для сетевых применений, также в основном на архитектуре ARM (Cortex-A ядра). Например, серии LS1020, LS1040.

Заключение:

Freescale P2020E был очень популярным и сбалансированным процессором для своего времени. При выборе замены или аналога для нового проекта сегодня следует рассматривать современные процессоры NXP из семейств QorIQ T-Series или Layerscape, которые предлагают лучшую производительность на ватт и более современную периферию (например, 10GbE, PCIe 3.0/4.0). Однако для поддержки существующего оборудования или для проектов, требующих именно PowerPC архитектуры, P2020E и его аналоги (P2010, P1020) остаются актуальными.