Freescale P1014NSE5HHA

Отличный микропроцессор для встраиваемых систем. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для Freescale (NXP) P1014NSE5HHA.

Описание и назначение

P1014NSE5HHA — это высокопроизводительный, энергоэффективный 32-битный микропроцессор на архитектуре Power Architecture® e500v2. Он принадлежит к семейству QorIQ P1/P1014 и предназначен для сложных встраиваемых приложений, где требуется баланс между производительностью, функциональностью и потребляемой мощностью.

Ключевые особенности и типичные области применения:

• Ядро e500v2: Работает на частоте до 800 МГц (в данной модификации), поддерживает целочисленные и операции с плавающей запятой (двойной точности).
• Интегрированные периферийные интерфейсы: Богатый набор встроенных контроллеров позволяет создавать компактные и экономичные системы без необходимости во множестве внешних микросхем.
• Аппаратное ускорение сетевых операций: Наличие SEC (Security Engine) и коммутатора Ethernet делает его идеальным для сетевых устройств.
• Целевые рынки: Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы (управляемые, промышленные), межсетевые экраны (UTM), системы хранения данных (NAS), телекоммуникационное оборудование, промышленная автоматизация, контроллеры в энергетике.

Технические характеристики

Вот основные параметры данной конкретной модели (P1014NSE5HHA):

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | Power Architecture® e500v2 (с поддержкой FPU) | | Тактовая частота | 800 МГц | | Кэш-память | L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных. L2: 256 КБ (с ECC) | | Встроенная память | 64 КБ загрузочного ПЗУ (Boot ROM) | | Контроллер памяти | DDR3/DDR3L SDRAM с поддержкой ECC, до 800 МГц (400 МГц тактовой) | | Сетевые интерфейсы | 3x гигабитных Ethernet-контроллера (eTSEC):
• eTSEC1: Поддержка RGMII, RMII, MII
• eTSEC2: Поддержка RGMII, RMII, MII
• eTSEC3: Поддержка SGMII, RGMII, RMII, MII
• Встроенный 5-портовый коммутатор Ethernet (L2 Switch) | | Интерфейсы ввода-вывода| • 2x PCI Express 2.0 (один x2 или два x1)
• 2x USB 2.0 (с поддержкой Host/Device)
• 2x контроллера Serial ATA (SATA 2.0)
• 2x контроллера SD/MMC (eSDHC)
• 2x контроллера UART
• 2x контроллера I²C
• 1x контроллер SPI
• До 32-х GPIO | | Безопасность | Блок безопасности (SEC 4.0): Ускорение шифрования (AES, 3DES, SHA, RSA, RNG). Поддержка IPsec, SSL/TLS, DTLS. | | Коммуникационный процессор | Поддержка протоколов RapidIO® 1.3 (не активирован в данной конфигурации) | | Таймеры и отладка | Программируемый интервальный таймер (PIT), watchdog-таймер, JTAG/COP для отладки. | | Корпус | 425-контактный PBGA (Plastic Ball Grid Array), размер 19x19 мм. | | Техпроцесс | 45 нм | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +105°C (уточняйте в даташите). | | Напряжение питания | Ядро: 1.0В / 1.1В, Ввод-вывод: 1.8В, 2.5В, 3.3В |

Парт-номера и варианты исполнения

Модель P1014NSE5HHA является частью системы кодирования NXP. Ее полный парт-номер часто указывается как P1014NSE5HHA. Расшифровка:

• P1014 — базовое обозначение семейства и модели процессора.
• NS — обозначение корпуса (425-pin PBGA).
• E — промышленный температурный диапазон (Extended, -40°C to +105°C).
• 5 — ревизия ядра/кремния.
• H — код частоты (H = 800 МГц). Другие варианты: L (400 МГц), M (600 МГц), N (667 МГц).
• H — код частоты памяти (в данном случае также H, что соответствует DDR3-800).
• A — производственный код/ревизия.

Совместимые и альтернативные модели в семействе P1014:

• P1014NSN5HHA — аналог с частотой 800 МГц, но, возможно, в другом температурном диапазоне или с другим суффиксом поставки.
• P1014NSE5MHA — версия с частотой 600 МГц.
• P1014NSE5NHA — версия с частотой 667 МГц.
• P1014NSE5LHA — версия с частотой 400 МГц.
• P1011, P1013, P1022 — близкие по архитектуре процессоры из того же семейства QorIQ P1, но с разным набором периферии (например, другим количеством портов Ethernet, наличием/отсутствием PCIe или SATA). Внимание: Они не являются прямой "drop-in" заменой из-за различий в распиновке и функционале, но позволяют масштабировать проект в рамках одной программной платформы.

Важные замечания по совместимости и использованию

1. Не является "сокетным" CPU: Это BGA-микросхема, требующая пайки на материнскую плату. Замена в полевых условиях практически невозможна.
2. Требует внешней памяти: Для работы необходима установка чипов DDR3 SDRAM и Flash-памяти (NOR/NAND) на плату.
3. Совместимость на уровне плат: Прямая замена возможна только на точно такую же модель (P1014NSE5HHA) или, возможно, на модель с другим суффиксом частоты (M, N, L), если это поддерживается проектом платы и не требует изменения настроек PLL и контроллера памяти. Замена на процессор из другого семейства (P1022 и т.д.) невозможна без переразводки платы.
4. Программная совместимость: В рамках одной частоты (например, все P1014 на 800 МГц) программное обеспечение, как правило, полностью совместимо. При переходе на модель с меньшей частотой может потребоваться корректировка таймингов.
5. Документация: Для разработки необходимо использовать следующие документы от NXP:
   • Datasheet (технические данные) для P1014.
   • Reference Manual (справочное руководство) — самый важный документ с детальным описанием всех регистров и модулей.
   • Hardware Specifications (требования к проектированию плат).

Вывод: Freescale P1014NSE5HHA — это мощный и гибкий процессор для встраиваемых сетевых и коммуникационных решений. Его выбор оправдан в проектах, где требуется высокая интеграция, сетевая производительность и аппаратное ускорение шифрования.