Freescale P2020RDB-PB

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P2020RDB-PB — это эталонная (отладочная) плата, созданная для разработки и оценки производительности и функциональности двухъядерного процессора Power Architecture P2020.

Описание платы P2020RDB-PB (Reference Design Board)

P2020RDB-PB — это комплексная платформа для разработчиков, предназначенная для ускорения создания продуктов в сегментах:

• Сетевые коммутаторы и маршрутизаторы (управляющий контроллер)
• Промышленная автоматизация и управление
• Телекоммуникационное оборудование (медиашлюзы, контроллеры базовых станций)
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Ключевая цель платы — продемонстрировать все возможности процессора P2020 в законченной системе, предоставив инженерам готовый аппаратный и программный стартовый пакет для отладки, прототипирования и запуска приложений.

Плата имеет полноразмерный формат ATX, что подчеркивает ее "настольный" лабораторный характер.

Технические характеристики (основные компоненты)

1. Центральный процессор (ЦПУ / SoC)

• Модель: Freescale P2020 (e500v2 ядро, Power Architecture)
• Архитектура: Два ядра с частотой до 1.2 ГГц.
• Кэш: По 32 КБ L1 (инструкции/данные) и 512 КБ L2 на ядро.
• Встроенные контроллеры:
  • DDR3 SDRAM: Два контроллера (64-бит + 16-бит ECC).
  • Периферия: eSDHC, DUART, I2C, GPIO, JTAG.
  • Сетевые интерфейсы: Три интегрированных гигабитных Ethernet-контроллера (eTSEC 1, 2, 3).

2. Память

• Оперативная память (DDR3):
  • Канал 1: 1 ГБ (2x512 МБ) на 64-битной шине, с поддержкой ECC.
  • Канал 2: 256 МБ (2x128 МБ) на 16-битной шине, с поддержкой ECC.
• Постоянная память:
  • Загрузочное ПЗУ: 64 МБ NOR Flash (SPANSION).
  • Хранение данных: 1 ГБ NAND Flash (Micron).
  • Резервное хранилище / Конфигурация: 4 КБ EEPROM (I2C) и 16 МБ SPI Flash.

3. Сетевые интерфейсы

• Гигабитный Ethernet (RJ-45): 4 порта.
  • 3 порта от интегрированных контроллеров eTSEC процессора P2020.
  • 1 порт от дополнительного контроллера Vitesse VSC7385 (5-портовый гигабитный L2-коммутатор).
• Управление коммутатором: Через интерфейс RGMII и SPI.

4. Интерфейсы расширения и периферия

• Слоты PCI Express: Два слота PCIe x1 (Gen 1.0).
• Слоты mini-PCIe: Два слота (часто используются для подключения беспроводных модулей Wi-Fi или 3G).
• Последовательные порты: Два порта RS-232 (DB9).
• Порт отладки: Один порт RS-232.
• USB: Два порта USB 2.0 (хост, разъем Type-A).
• SATA: Один порт SATA 3.0 Гбит/с.
• SD-слот: Один слот для SD-карт (подключен к eSDHC контроллеру).
• Интерфейс для отладки: Разъем JTAG.

5. Дополнительные контроллеры и логика

• FPGA: Xilinx Spartan-3A – используется для реализации дополнительной логики, управления прерываниями (IRQ), контроля питания и расширения GPIO.
• Контроллер управления питанием (PMIC): Freescale MC34704.
• Тактовый генератор: Программируемый чис NCV时钟.
• Таймер/Часы реального времени: Интегрирован в процессор, резервное питание от батарейки.

Парт-номера (Part Numbers) и связанные модели

1. Основной парт-номер платы:

• P2020RDB-PB – это полное и основное название эталонной платы.

2. Совместимые и родственные модели процессоров (Socket-совместимые):

Плата P2020RDB-PB использует сокет µPFC-PBGA 689. В него можно установить не только P2020, но и другие процессоры из этого семейства, что делает плату универсальным инструментом. Основные совместимые процессоры:

• P2010 – Одноядерная версия P2020.
• P2020 – Двухъядерный, основная целевая модель.
• P2040 / P2041 – Четырехъядерные процессоры (P2041 отличается отсутствием криптографического ускорения SEC). Важно: При установке 4-ядерного CPU может потребоваться обновление прошивки (U-Boot, ядро) для полной поддержки.
• P3041 – Четырехъядерный процессор с поддержкой DDR3L и расширенными возможностями.

Примечание: Установка более старших моделей (P2040, P3041) позволяет использовать ту же плату для оценки более производительных решений, но пиковая производительность может быть ограничена возможностями самой платы (например, системной логикой, питанием).

3. Родственные эталонные платы (Reference Design Boards):

• P1020RDB-PB / P1021RDB-PB – Платы для менее производительных одноядерных (P1020) и двухъядерных (P1021) процессоров. Имеют схожую, но упрощенную компоновку.
• P2040RDB-PB / P2041RDB-PB – Платы, изначально спроектированные для 4-ядерных процессоров. Обладают более мощной подсистемой питания и расширенными интерфейсами.
• P3020RDB – Плата для процессора P3020, являющегося мостом между поколениями.
• TWR-P1025 – Плата формата Tower System, модульный подход для P1025 (аналог P1021).

Программное обеспечение и поддержка

Плата поставлялась с полной программной экосистемой:

• Загрузчик: U-Boot с поддержкой платы.
• ОС: Поддержка в основных дистрибутивах Linux (от NXP/QorIQ SDK, Yocto Project, Wind River Linux, а также сторонних дистрибутивов вроде Debian/OpenWRT).
• Драйверы: Драйверы для всех основных компонентов (сеть, Flash, PCIe, USB и т.д.).
• Инструменты отладки: Поддержка популярных отладчиков (Lauterbach, PLS, GNU GDB).

Итог

Freescale P2020RDB-PB — это мощная, гибкая и хорошо документированная отладочная плата, которая долгое время была "рабочей лошадкой" для разработчиков продуктов на базе процессоров QorIQ серии P1/P2. Ее ключевые преимущества — модульность (возможность смены CPU), обилие интерфейсов и наличие готового ПО, что значительно сокращает время выхода продукта на рынок.