Freescale P1011NXN2DFB

Отличный выбор! Freescale P1011NXN2DFB — это высокопроизводительный и энергоэффективный процессор для встраиваемых систем, относящийся к семейству QorIQ P1. Ниже представлено подробное описание и технические характеристики.

Описание

Freescale P1011NXN2DFB (часто обозначается как P1011) — это однокристальная система (SoC) на базе архитектуры Power Architecture e500v2. Он предназначен для применений, требующих баланса между производительностью, энергоэффективностью и функциональностью.

Ключевые области применения:

• Сетевое оборудование: Управляемые коммутаторы (Layer 2/3), маршрутизаторы начального и среднего уровня, медиаконвертеры, оборудование для доступа (MSAN, DSLAM).
• Промышленная автоматизация: Контроллеры, шлюзы, устройства связи.
• Телекоммуникации: Вспомогательные платы управления, устройства транспортной сети.

Основные особенности:

• Высокая интеграция: Объединяет на одном кристалле ядро процессора, контроллеры памяти, набор высокоскоростных интерфейсов ввода-вывода и коммутатор (Switch Fabric).
• Энергоэффективность: Создан по нормам 45 нм, что обеспечивает низкое энергопотребление.
• Коммутатор (Fabric Switch): Встроенный 3-портовый гигабитный коммутатор позволяет создавать компактные сетевые решения без внешнего ASIC.

Подробные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | Power Architecture® e500v2 (с поддержкой Book E) | | Тактовая частота ядра | До 800 МГц (конкретно для модификации P1011NXN2DFB, как правило, 800 МГц) | | Количество ядер | 1 | | Кэш-память | L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных (на ядро)
L2: 128 КБ (с ECC) | | Контроллер памяти | DDR3/DDR3L SDRAM:
- Одноканальный контроллер с ECC
- Частота до 800 МГц (400 МГц тактовая данных)
- Поддержка до 4 ГБ | | Встроенные интерфейсы и ускорители | • Коммутатор (Switch Fabric): 3-портовый, 1 Гбит/с на порт, с поддержкой SR-IOV (виртуализация).
• Контроллер PCI Express: 1 x PCIe 2.0 (1 lane).
• Контроллер SATA 2.0: 1 порт.
• Контроллер USB 2.0: 1 x USB 2.0 (с поддержкой Host/Device).
• Контроллер eSDHC: для интерфейса SD/SDIO/MMC.
• Контроллеры связи (DUART): 2 x UART.
• Контроллер I²C: 2 x I²C.
• Контроллер GPIO: Множество линий общего назначения. | | Сетевые интерфейсы | • Enhanced Secure Digital Host Controller (eSDHC).
• Ethernet: 2 x контроллера Gigabit Ethernet (eTSEC 1, 2) с поддержкой IEEE 1588. | | Системная безопасность | Поддержка шифрования (SEC 4.0) — отсутствует на базовой модели P1011. Для шифрования требуется модель P1011E или P1011S. | | Техпроцесс | 45 нм | | Тип корпуса | DFB — 425-контактный корпус типа FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array), размер 19x19 мм. | | Рабочее напряжение / TDP | ~1.0 В для ядра, ~1.8/2.5/3.3 В для ввода-вывода. TDP составляет порядка 3-4 Вт (зависит от частоты и нагрузки). | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial), как правило, от -40°C до +105°C (Tj). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Прямые аналоги и модификации в семействе P1011:

Модели отличаются наличием/отсутствием модуля безопасности (SEC), частотой и температурным диапазоном.

• P1011NXN2DFB — Базовая модель, 800 МГц, без блока шифрования (SEC), корпус DFB.
• P1011NXN2DFBR — То же самое, но в поставке на бобине (Tape & Reel) для автоматизированной сборки.
• P1011EXN2DFB / P1011SXN2DFB — Модели с криптографическим ускорителем (SEC 4.0). Буква E или S указывает на наличие безопасности.
• P1011NXN2NFB — Аналогичная модель, но в корпусе NFB (безсвинцовый, с другими механическими характеристиками).
• P1011NSE2DFB — Модель с частотой 1067 МГц.

2. Совместимые и альтернативные модели в семействе QorIQ P1:

Эти процессоры имеют схожую архитектуру, корпус и набор периферии, что часто позволяет использовать одну и ту же печатную плату с минимальными изменениями.

• P1021 / P1022 — Двухъядерные версии (2 x e500). Идеальная апгрейд-альтернатива для увеличения производительности на той же платформе. P1022 имеет 3 порта eTSEC против 2 у P1011.
• P1012 / P1013 — Модели с другим балансом интерфейсов (например, больше/меньше портов eTSEC, наличие второго PCIe).
• P1010 — Более простая модель с пониженной тактовой частотой и, возможно, отключенной частью периферии (cost-optimized).
• P1014 / P1015 / P1016 — Модели, сфокусированные на интерфейсах для телекоммуникаций (например, с интерфейсами UTOPIA, TDM).

Важное примечание по совместимости: Несмотря на схожесть, полная аппаратная и программная совместимость не гарантируется. При переходе на другую модель необходимо проверять:

1. Таблицу вывода (Pinout) корпуса DFB/NFB.
2. Наличие/отсутствие необходимых контроллеров (например, SATA, второго PCIe).
3. Поддержку со стороны BSP (Board Support Package) и операционной системы (VxWorks, Linux QorIQ SDK).

Заключение

Freescale P1011NXN2DFB — это проверенное, сбалансированное решение для встраиваемых сетевых и промышленных устройств, где важны надежность, интеграция и умеренная цена. Его ключевым преимуществом является встроенный гигабитный коммутатор. Наличие прямых двухъядерных аналогов (P1021/22) в том же корпусе предоставляет удобный путь для масштабирования производительности в рамках одного семейства.

Для разработки под данный процессор рекомендуется использовать QorIQ SDK от NXP (ранее Freescale) и обращаться к официальной документации: Data Sheet и Reference Manual для P1011.