Freescale P1014NSE5DFA

Отличный микропроцессор для встраиваемых систем. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для Freescale P1014NSE5DFA.

Общее описание

Freescale P1014NSE5DFA — это высокопроизводительный, энергоэффективный 32-битный микропроцессор (MPU) на архитектуре Power Architecture® e500v2. Он принадлежит к семейству QorIQ P1 (ранее известному как MPC85xx), ориентированному на приложения, требующие баланса между производительностью, функциональностью и потребляемой мощностью.

Это система на кристалле (SoC), которая интегрирует на одном чипе процессорное ядро, контроллеры памяти, периферийные интерфейсы и сетевые ускорители, что делает его идеальным для коммуникационной, промышленной и сетевой инфраструктуры.

Ключевая особенность данной конкретной модификации (NSE5DFA):

• Температурный диапазон: Расширенный промышленный (-40°C до +105°C). Это отличает его от коммерческих версий (0°C до +105°C).
• Корпус: 689-контактный FC-PBGA.
• Релиз ядра: Rev 2.1.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | Power Architecture® e500v2 (с поддержкой виртуальных ядер) | | Тактовая частота | До 800 МГц (для данной модели P1014) | | Исполнение | Расширенный температурный диапазон: -40°C до +105°C | | Корпус | 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array) | | Интерфейсы памяти | • DDR3/DDR3L SDRAM с ECC (до 800 МГц)
• 16-битный NOR Flash / NAND Flash | | Встроенная память | • 32 КБ L1 кэш инструкций
• 32 КБ L1 кэш данных
• 128 КБ общий L2 кэш | | Сетевые ускорители и коммуникация | • SEC (Security Engine) v4.2: ускорение шифрования (DES, 3DES, AES, SHA, RSA, RNG)
• Паттерн-процессор (FMan) для классификации и модификации пакетов (в некоторых конфигурациях) | | Периферийные интерфейсы | • eSDHC: два контроллера для SD/SDIO/MMC
• eSPI: два контроллера
• I2C: четыре контроллера
• UART: два контроллера
• GPIO: множество программируемых линий ввода/вывода
• USB 2.0: один контроллер (Host/Device)
• eTSEC: до трех 10/100/1000 Мбит Ethernet контроллеров с поддержкой IEEE 1588
• SATA 2.0: один или два контроллера (в зависимости от ревизии)
• PCI Express: один контроллер (x1 или x2) | | Таймеры и отладка | • Программируемый интервальный таймер (PIT)
• Watchdog таймер
• Интерфейс отладки JTAG/COP | | Напряжение питания | Ядро: 1.0 В / 1.1 В, I/O: 1.8 В, 2.5 В, 3.3 В (в зависимости от интерфейса) | | Техпроцесс | 45 нм |

Part Number (Парт-номер) и Расшифровка

Полный парт-номер содержит информацию о модели, частоте, температуре и корпусе.

• P1014 — Базовая модель процессора.
• NS — Температурный диапазон и качество: N = Расширенный температурный диапазон (-40°C до +105°C), S = Соответствие стандартам качества.
• E — Частота: E = 800 МГц.
• 5 — Ревизия ядра: 5 = Rev 2.1.
• D — Вариант упаковки: D = 689-контактный FC-PBGA.
• F — Вариант обработки поверхности: F = Безгалогенный, соответствующий RoHS.
• A — Ревизия масок/производства: A (может быть A, B, C и т.д.).

Основные парт-номера для замены и аналогов (в зависимости от доступности):

• P1014NSE5DFB / P1014NSE5DFC — Последующие ревизии (масок) того же чипа.
• P1014NSE5D — Более короткая форма, часто используемая в документации.
• Для коммерческого диапазона: P1014CSE5DFA (где C = 0°C до +105°C).

Совместимые модели и аналоги

Совместимость зависит от конкретного применения (пайка на плату, поддержка ПО). Различают полные аналоги и функционально совместимые модели из того же семейства.

1. Прямые аналоги (наилучшая совместимость):

• P1013NSE5DFA — Младшая модель в том же семействе. Имеет схожую периферию, но может отличаться количеством интерфейсов (например, только 2 порта eTSEC вместо 3). Требует проверки datasheet.
• P1011NSE5DFA — Еще более простая модель с урезанной периферией (например, отсутствует SATA).
• P1012NSE5DFA — Промежуточная модель между P1011 и P1014.
• Модели с другим температурным диапазоном: P1014CSE5DFA (коммерческий диапазон) может быть совместим электрически и по выводам, но не подходит для применения в жестких температурных условиях.

2. Функционально близкие модели из семейства QorIQ P1 (P10xx):

• P1020NSN5DFA / P1021NSN5DFA — Двухъядерные процессоры (e500v2 x2). Имеют более высокую производительность, но другой корпус (476-pin или 689-pin). Совместимость по выводам и ПО требует серьезной адаптации.
• P1010NSE5DFA — Модель с фокусом на энергоэффективность, может иметь отличный набор периферии.

3. Модели-предшественники из семейства MPC85xx:

• MPC8544E — Более старое поколение (e500v1, 90 нм). Функционально похож, но не является pin-to-pin совместимым. Требует переразводки платы и портирования ПО.

ВАЖНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

1. Pin-to-Pin совместимость: Перед заменой необходимо сверяться с Pinout и Data Sheet конкретных ревизий. Даже внутри одной модели (P1014) разные ревизии (2.0, 2.1) могут иметь отличия.
2. Совместимость ПО: Переход между ревизиями ядра (например, с Rev 1.0 на Rev 2.1) или между моделями (P1013 -> P1014) может потребовать обновления Bootloader (U-Boot) и низкоуровневых драйверов.
3. Рекомендация: Для промышленного применения всегда используйте точный парт-номер или консультируйтесь с технической поддержкой NXP (преемник Freescale) и проверяйте официальные документы: Data Sheet (P1014EC), Reference Manual (P1014RM) и Errata Sheet.