Freescale P4080NSE1MMB

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для компонента Freescale P4080NSE1MMB.

Описание

Freescale P4080NSE1MMB — это высокопроизводительная многопроцессорная система на кристалле (SoC), предназначенная для телекоммуникационной, сетевой и встраиваемой инфраструктуры, требующей высокой вычислительной мощности и эффективной обработки данных.

Это не просто чип, а полная вычислительная платформа (CPU Module или System-On-Module). Модуль включает в себя:

• Основной процессор: QorIQ P4080, который содержит восемь 64-битных ядер Power Architecture e500mc.
• Оперативную память: Интегрированную DDR3 SDRAM.
• Постоянную память: Загрузочную Flash-память.
• Дополнительные компоненты: Тактовый генератор, схему управления питанием и другие пассивные элементы.

Модуль устанавливается на материнскую плату устройства через разъем, что значительно ускоряет разработку сложных систем, так как разработчикам не нужно создавать сложную схему вокруг самого процессора P4080.

Ключевые особенности и области применения:

• Высокая производительность: Восемь ядер с тактовой частотой до 1.5 ГГц.
• Интегрированные сетевые ускорители: Наличие секций Data Path Acceleration Architecture (DPAA) для разгрузки процессорных ядер от задач обработки пакетов.
• Виртуализация: Поддержка аппаратной виртуализации для создания изолированных сред.
• Энергоэффективность: Техпроцесс 45 нм обеспечивает хороший баланс между производительностью и энергопотреблением.

Типичные применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы высшего класса
• Устройства безопасности (межсетевые экраны, системы обнаружения вторжений)
• Оборудование для проводной и беспроводной инфраструктуры (4G/LTE, базовые станции)
• Военная и аэрокосмическая электроника

Технические характеристики

Приведенные характеристики относятся ко всей модульной системе P4080NSE1MMB.

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Процессор (SoC) | NXP (Freescale) QorIQ P4080 | | Архитектура ядра | Power Architecture (8 x 64-битных ядер e500mc) | | Тактовая частота | 1.5 ГГц (номинальная для данной модели) | | Кэш-память | L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро
L2: 128 КБ на ядро
L3: 2 МБ (общая для всех ядер) | | Интерфейс памяти | Встроенный контроллер DDR3 SDRAM с поддержкой ECC | | Интегрированная память на модуле | • DDR3 SDRAM: Объем зависит от конкретной конфигурации модуля (часто 2 ГБ или более).
• Загрузочная Flash: Обычно 64 МБ или 128 МБ NOR Flash. | | Сетевые ускорители | Data Path Acceleration Architecture (DPAA):
• 8 x Queue Managers (QM)
• 32 х Buffer Managers (BMan)
• 1 x Frame Manager (FMan) с несколькими 1/10 Гбит/с Ethernet контроллерами
• 1 x Security Engine (SEC) для аппаратного шифрования (AES, DES, 3DES, SHA)
• 1 x Pattern Matching Engine (PME) для глубокой проверки пакетов (DPI) | | Шинные интерфейсы | • PCI Express: До 3-х контроллеров x4/x8 Gen2
• SATA 2.0: 2 порта
• USB 2.0: 2 контроллера (1 х Host + 1 х OTG)
• Serial RapidIO: 2 x 4-х канальных порта (1x/2x/4x) до 2.5 ГГц | | Интерфейсы ввода/вывода | • 2 x UART (серийные порты)
• 2 x I2C
• 4 x SPI
• eSDHC для карт памяти SD/SDIO
• GPIO | | Энергопотребление | Высокое (типично для многоядерных процессоров такого класса). Точное значение зависит от нагрузки. | | Техпроцесс | 45 нм | | Тип корпуса | Модуль в сборке, устанавливаемый на плату. |

Парт номера (Part Numbers) и Совместимые модели

Здесь важно различать несколько уровней совместимости.

1. Парт номера для данного модуля:

• P4080NSE1MMB — это основной парт-номер модуля.
• Могут существовать суффиксы, указывающие на температурный диапазон, тип отделки и т.д. (например, P4080NSE1MMBT), но основным номером для поиска является P4080NSE1MMB.

2. Совместимые и аналогичные модули на той же платформе:

Эти модули имеют одинаковый форм-фактор, разъем и базовую архитектуру, но могут отличаться процессором, частотой или объемом памяти.

• P3041NSE1MMB (модуль на базе 4-ядерного процессора P3041)
• P4040NSE1MMB (модуль на базе 4-ядерного процессора P4040)
• P5020NSE1MMB (модуль на базе 2-ядерного процессора P5020 следующего поколения)
• Модули серии P20xx, P30xx, P40xx в аналогичном исполнении от Freescale/NXP.

Важно: Несмотря на механическую и электрическую совместимость, для замены модуля требуется проверка и адаптация программного обеспечения (прошивки, BSP - Board Support Package), так как процессоры имеют разные ядра и периферию.

3. Базовый процессор (SoC) и его аналоги:

Модуль P4080NSE1MMB построен на кристалле P4080. К семейству QorIQ P4 относятся следующие совместимые на уровне архитектуры процессоры (но в другом корпусе):

• P4080 (8 ядер) — прямая основа данного модуля.
• P4040 (4 ядра) — урезанная версия P4080.
• P4081 (8 ядер) — вариант с оптимизированной производительностью и энергопотреблением.

4. Платформы и материнские платы, совместимые с модулем:

Модуль P4080NSE1MMB разработан для установки на специализированные материнские (несущие) платы. Он часто использовался в составе следующих продуктов и разработок:

• Оценочные и отладочные платы от Freescale/NXP и их партнеров.
• Промышленные компьютеры и коммутаторы производителей, таких как Emerson, Curtiss-Wright, General Micro Systems и других вендоров, использующих стандарт COM Express или собственный форм-фактор.
• Специализированное телекоммуникационное и сетевое оборудование.

Вывод: Freescale P4080NSE1MMB — это мощная и сложная вычислительная платформа своего времени. При поиске замены или аналога необходимо учитывать не только парт-номер, но и совместимость на уровне аппаратной платформы (несущей платы) и программного обеспечения. Наиболее прямыми аналогами являются другие модули серии "NSE1MMB" от Freescale/NXP.