Freescale P1022NXE2LFB

Отличный выбор! Freescale P1022NXE2LFB — это высокопроизводительный процессор (SoC) из знаменитого семейства QorIQ P1/P2 компании Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Он ориентирован на энергоэффективные, но требовательные сетевые и коммуникационные применения.

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимые аналоги.

Описание и назначение

Freescale P1022 — это двухъядерный SoC, построенный на архитектуре Power Architecture e500v2. Он создан для устройств, где требуется баланс между производительностью, энергопотреблением и интегрированными функциями. Ключевая особенность — наличие двух вычислительных ядер и мощного набора периферийных контроллеров на одном кристалле, что снижает общую стоимость и сложность системы.

Основные области применения:

• Сетевое оборудование: Многофункциональные маршрутизаторы, коммутаторы уровня L2/L3, точки доступа, шлюзы.
• Коммуникационные платы: Контроллеры линий связи (хост-карты для медиаконвертеров, микросервисные платы).
• Промышленная автоматика: Контроллеры, интеллектуальные шлюзы в промышленных сетях.
• Печатающие устройства и МФУ: Высокопроизводительные встраиваемые системы управления.

Суффикс "NXE2LFB" в партномере указывает на конкретные характеристики корпуса, температурный диапазон и вариант поставки:

• N: Промышленный температурный диапазон (-40°C до +105°C на переходе).
• X: Повышенная надежность (Extended Life/Product Longevity).
• E2: Специфичный код ревизии или варианта.
• LFB: Тип корпуса - 689-контактный TEPBGA (Thin-profile Enhanced Plastic Ball Grid Array) с безсвинцовой (Pb-free) посадкой.

Технические характеристики

| Категория | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура и ядра | Два ядра Power Architecture e500v2 с частотой до 1.2 ГГц (для версии P1022). | | Кэш-память | • 32 КБ L1-кэш инструкций и 32 КБ L1-кэш данных на ядро.
• 512 КБ общей кэш-памяти L2-кэш с контролем ошибок (ECC). | | Память | Встроенный контроллер DDR3/DDR3L SDRAM:
• До 800 МГц (DDR3-1600).
• 64-битная шина с поддержкой ECC.
• Поддержка до двух DIMM-модулей. | | Встроенная периферия | • Security Engine (SEC 4.0): Ускорение шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA).
• Два контроллера Gigabit Ethernet (eTSEC): С поддержкой SGMII, RGMII, MII, RMII.
• Контроллер PCI Express 2.0: Два порта (1 x1 lane и 1 x2 lanes или 2 x1 lanes).
• Контроллер Serial ATA (SATA 2.0): Два порта.
• Контроллер USB 2.0: Два порта (1 хост + 1 хост/устройство) с интегрированным PHY.
• Контроллер SD/MMC.
• Два контроллера I²C, четыре UART, контроллер SPI, GPIO.
• Два контроллера DMA.
• Программируемый прерыватель. | | Системная интеграция | • Перекрестная шина (Crossbar Switch) для высокой пропускной способности.
• Контроллер прерываний (EPIC).
• Таймеры (периодический, watchdog). | | Техпроцесс | 45 нм. | | Типовое энергопотребление | ~3.5 Вт (зависит от частоты и нагрузки). | | Рабочая температура | -40°C до +105°C (для версии с маркировкой N). | | Корпус | 689-контактный TEPBGA (размер корпуса ~31x31 мм). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Процессоры QorIQ P1/P2 имеют сложную систему маркировки. P1022 — это часть номенклатурного ряда (Device Number). Полный парт-номер включает в себя суффиксы, указывающие на частоту, температурный диапазон и корпус.

Ближайшие аналоги и варианты в семействе P1022:

1. P1022NSE2LFB – Аналог с промышленным температурным диапазоном (-40°C to +105°C). Буква S вместо X может указывать на стандартную программу поставки (в отличие от "Extended Life"). Это самый прямой функциональный аналог.
2. P1022NXN2LFB – Вариант с другими ревизионными индексами (E2 vs N2), но теми же ключевыми параметрами (частота, корпус, темп. диапазон).
3. P1022NSN2LFB – Аналогично предыдущему, но с индексом "S".

Совместимые модели по функционалу (с учетом возможных отличий в частоте, периферии или энергопотреблении):

• P1012 – Одноядерный вариант процессора P1022. Имеет схожую периферию, но только одно ядро e500v2. Прямая замена по выводам (pin-to-pin) в большинстве корпусов, что упрощает миграцию в проектах.
• P1020 / P1021 – Очень близкие по архитектуре двухъядерные процессоры. Могут иметь незначительные отличия в конфигурации периферии (например, количество портов PCIe или SATA). Важно: Не являются прямой pin-to-pin заменой для P1022, требуется переразводка платы.
• P2020 – Более новая версия с ядрами e500v2, работающими на более высоких частотах (до 1.5 ГГц), и усовершенствованной периферией (например, PCIe 2.0). Архитектурно близок, но также не является прямой заменой.

Важные замечания по совместимости:

• Прямая совместимость (drop-in replacement): Возможна только с чипами, имеющими идентичный полный парт-номер (P1022NXE2LFB) или номер, отличающийся только ревизионным индексом (например, P1022NXN2LFB). Даже процессоры P1022 в другом корпусе (не LFB) требуют переразводки платы.
• Совместимость на уровне платы: Для замены на P1012 (одноядерный) в том же корпусе LFB часто возможна прямая установка, но требуется изменение прошивки (software).
• Совместимость на уровне проекта: Модели P1020, P1021, P2020 являются функциональными аналогами, но для их использования необходима разработка новой печатной платы.

Рекомендация: Для поизапасных частей или модернизации всегда используйте полный парт-номер с печати на чипе. При начале нового проекта изучайте Actives (текущие) и Not Recommended for New Design (NRND) статусы на официальном сайте NXP. Многие процессоры серии P1/P2 сейчас находятся в статусе NRND, и для новых разработок NXP рекомендует переходить на более современные семейства, такие как Layerscape (ARM-архитектура).