Freescale MPC8544VTAQGA

Отличный выбор! MPC8544VTAQGA — это мощный и популярный процессор Power Architecture от Freescale (ныне NXP Semiconductors), широко использовавшийся в телекоммуникационном, промышленном и сетевом оборудовании.

Описание

MPC8544 — это высокопроизводительный 32-битный системный контроллер (SoC) из семейства PowerQUICC III. Его ключевая особенность — интегрированный коммутационный процессор (CPM) на основе RISC-ядра, который разгружает основное ядро (e500) для обработки периферийных задач, особенно связанных с коммуникациями. Это делает его идеальным для устройств, требующих интенсивной обработки сетевых протоколов: маршрутизаторов, коммутаторов, медиашлюзов, контроллеров базовых станций, промышленных компьютеров.

Ключевая архитектура: Система-на-кристалле (SoC) с двумя вычислительными элементами:

1. Основное ядро e500 v2: 32-битное ядро Power Architecture с поддержкой виртуальной памяти (MMU), работающее на высокой частоте.
2. Коммуникационный процессор (CPM): Содержит отдельное 32-битное RISC-ядро (CPM Core) для обработки периферийных интерфейсов (Ethernet, Serial, USB), что значительно повышает общую производительность системы.

Технические характеристики (для MPC8544VTAQGA)

• Ядро: Power Architecture e500 v2
• Тактовая частота: До 1.33 ГГц (для модификации VTAQGA, где "V" указывает на версию ядра, а частота определяется последней буквой "G" в данном случае).
• Процесс: 90 нм технология (SOI).
• Интегрированная память:
  • Кэш L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.
  • Кэш L2: Интегрированный контроллер и 512 КБ общей памяти (используется как кэш L2 или как выделенная память SRAM).
• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Тип: DDR1/DDR2 SDRAM.
  • Ширина шины: 64-бит.
  • Частота: До 400 МГц (DDR800).
  • Поддержка ECC: Да.
• Коммуникационный процессор (CPM):
  • Поддерживает множество интерфейсов через гибкие контроллеры связи (FCC, MCC, SCC, SMC).
  • Интегрированные контроллеры Ethernet: Четыре порта 10/100/1000 Мбит/с (GMAC).
  • Контроллер PCI: Два контроллера (PCI 2.3 и PCI-X).
  • Контроллер Serial RapidIO: Один 4-х или 1-х канальный порт (до 2.5 ГГц на линию).
  • Контроллеры последовательных интерфейсов: UART, SPI, I2C.
  • Контроллер USB 2.0: Один хост-контроллер (до 480 Мбит/с).
• Периферия и интерфейсы:
  • 4-канальный DMA.
  • Программируемый прерыватель.
  • Контроллер прерываний.
  • Таймеры.
• Напряжение питания: 1.0 В для ядра, 1.8 В / 2.5 В / 3.3 В для ввода-вывода.
• Корпус: 783-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array). Обозначение QGA в номере указывает на этот корпус.
• Температурный диапазон: Промышленный (как правило, от -40°C до +105°C).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Это семейство имеет сложную систему маркировки. MPC8544VTAQGA — это полный парт-номер, где:

• MPC8544 — базовая модель.
• V — ревизия ядра (версия).
• T — температурный диапазон (промышленный).
• A — вариант частоты/характеристик.
• Q — корпус PBGA.
• G — код частоты (в данном случае 1.33 ГГц).
• A — ревизия корпуса/упаковки.

Совместимые и альтернативные модели в семействе PowerQUICC III (прямая или близкая совместимость по выводам и программному обеспечению):

1. Прямые аналоги с разными частотами или корпусами:

   • MPC8544VTAQGD — 1.0 ГГц.
   • MPC8544VTAQGF — 1.25 ГГц.
   • MPC8544VTAQGG — 1.33 ГГц (рассматриваемая модель).
   • MPC8544VTAQGH — 1.5 ГГц (максимальная для этой ревизии).
   • MPC8544VTANG — другой температурный диапазон или корпус.

2. Модели с другим количеством интерфейсов (совместимость по выводам требует проверки datasheet):

   • MPC8543 — Основное отличие: отсутствие контроллера Serial RapidIO. В остальном очень близок, часто используется как более дешевая альтернатива.
   • MPC8545 / MPC8547 — Имеют встроенный контроллер графики (TSEC). MPC8547 также имеет два порта PCI Express вместо PCI-X.
   • MPC8548 — Флагман линейки. Отличается увеличенным до 1 МБ кэшем L2 и поддержкой двух гигабитных Ethernet-контроллеров (вместо четырех у 8544) в определенных конфигурациях.

3. Модели для более широкого температурного диапазона:

   • MPC8544CTAQGA (расширенный коммерческий/промышленный) или MPC8544ETAQGA (расширенный температурный).

Важные замечания по совместимости:

• Программная совместимость: В пределах семейства MPC85xx (особенно между 8543, 8544, 8545, 8547, 8548) существует высокая степень программной совместимости на уровне драйверов и прошивок, особенно если используется общая кодовая база (например, U-Boot, Linux). Однако различия в периферии (наличие RapidIO, графики) требуют адаптации.
• Аппаратная совместимость (пин-аут): Не все перечисленные модели являются прямой механической и электрической заменой. Перед заменой необходимо сверяться с документацией (Data Sheet, Hardware Specifications) на конкретную модель и ревизию. Модели с разными суффиксами корпуса (например, вместо QGA — LGA) несовместимы по монтажу.
• Преемники: Со временем MPC8544 был заменен более новыми поколениями, такими как P-series (например, P1010, P1020) и, впоследствии, QorIQ (например, T-series, LS-series) от NXP, которые предлагают лучшую производительность на ватт при сохранении программной преемственности архитектуры Power Architecture.

Рекомендуется всегда проверять:

1. Официальную документацию NXP на сайте NXP.
2. Data Sheet: MPC8544EC.pdf (самая подробная).
3. Reference Manual: MPC8544ERM.pdf (описание программирования и регистров).
4. Hardware Specifications: Для информации по корпусам и разводке.