Freescale P2020NXE2KFC

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P2020NXE2KFC — это мощный и надежный коммуникационный процессор, широко использовавшийся в сетевом и телекоммуникационном оборудовании.

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимая информация.

Описание

P2020 — это двухъядерный процессор на архитектуре Power Architecture e500v2. Он принадлежит к семейству QorIQ P Series, ориентированному на баланс производительности и энергоэффективности. Модель NXE2KFC — это конкретный вариант исполнения (package and temperature grade).

Ключевые особенности, которые сделали P2020 популярным:

• Два ядра для распределения задач (например, контрольная плоскость и плоскость данных).
• Интегрированные интерфейсы для сетевого оборудования: несколько Gigabit Ethernet контроллеров, PCI Express, Serial RapidIO.
• Аппаратное ускорение для криптографии (SEC) и обработки пакетов.
• Высокая надежность и длительный срок поставки, что критично для промышленного и сетевого оборудования.

Основные сферы применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы уровня доступа/предприятия
• Медиашлюзы и контроллеры в телекоммуникациях
• Оборудование для промышленной автоматизации
• Военные и аэрокосмические системы (благодаря расширенному температурному диапазону)

Технические характеристики (для P2020NXE2KFC)

• Архитектура: Power Architecture (e500v2 ядро)
• Количество ядер: 2 (Dual-core)
• Тактовая частота: До 1.2 ГГц (точная частота зависит от конкретного степпинга и настройки системы)
• Кэш-память:
  • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро
  • L2: 512 КБ общий (с поддержкой ECC)
• Память:
  • Контроллер DDR2/DDR3 SDRAM: До 800 МГц (DDR3)
  • Ширина: 64-бит
  • Поддержка ECC: Да
• Встроенные периферийные интерфейсы и ускорители:
  • Сетевые интерфейсы: Три интегрированных контроллера Gigabit Ethernet (eTSEC)
  • Высокоскоростные интерфейсы:
    • 2 x PCI Express 2.0 (по 1 lane каждый)
    • 2 x Serial RapidIO 1.3 (по 1 или 4 lane)
  • Интерфейсы для загрузки и отладки: DUART, I²C, GPIO, JTAG
  • Аппаратный крипто-ускоритель (SEC 4.0): Поддержка AES, DES, 3DES, SHA, RSA, RNG.
  • Ускоритель обработки пакетов: Поддержка классификации, проверки контрольных сумм, QoS.
• Техпроцесс: 45 нм
• Корпус: 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array)
• Температурный диапазон: Символ "K" в партномере указывает на расширенный промышленный диапазон (Industrial Temperature Grade), обычно от -40°C до +105°C (Tj).
• Потребляемая мощность: Зависит от нагрузки и частоты, ориентировочно в районе 5-10 Вт.

Парт-номер и декодировка

Полный парт-номер, который вы указали: P2020NXE2KFC

Его можно расшифровать:

• P2020 — Базовая модель процессора.
• N — Вариант корпуса (689-pin FC-PBGA).
• XE — Степпинг (ревизия) кристалла. Важный параметр для совместимости и errata.
• 2 — Код частоты процессора и набора интерфейсов (в данном случае указывает на максимальную частоту 1.2 ГГц и наличие Serial RapidIO).
• K — Температурный диапазон: Industrial (-40°C to +105°C).
• F — Вариант комплектации (обычно относится к объему и типу памяти, поддерживаемой "на борту").
• C — Уровень качества и категория поставки (Commercial/Extended Life).

Совместимые и аналогичные модели

При поиске замены или аналога важно учитывать не только функциональность, но и степпинг (ревизию), а также совместимость на уровне корпуса (pin-to-pin).

1. Прямые аналоги и варианты в том же семействе (Pin-to-Pin совместимы в большинстве случаев):

• P2020NSE2KFC / P2020NSE2MFC — Ближайшие аналоги. Буква "S" вместо "X" обозначает другой степпинг. "M" в температурном градиенте означает -40°C to +125°C (Extended Industrial).
• P2010NXE2KFC / P2010NSE2KFC — Одноядерная версия процессора P2020. Полностью совместима по корпусу и большинству функций, но имеет одно ядро. Часто используется как более экономичная замена, если двуядерность не критична.
• P2040 / P2041 — Процессоры из той же линейки, но с 4 ядрами. Частично совместимы по выводам (имеют дополнительные функции), но требуют проверки datasheet и переразводки платы.

2. Функциональные аналоги и наследники от NXP: Семейство P2020 считается устаревшим (Active Mature). NXP предлагает современные аналоги с архитектурой ARM:

• Layerscape LS1020A / LS1022A — Двухъядерные процессоры ARM Cortex-A7 и Cortex-A53 соответственно. Позиционируются как миграционный путь для P2020/P2010 с более высокой энергоэффективностью и производительностью на ватт. Требуют полной переразработки платы.
• Layerscape LS1043A / LS1046A — Четырехъядерные процессоры ARM Cortex-A53/A72 с интегрированными сетевыми ускорителями (пакетным процессором). Мощные решения для нового поколения сетевого оборудования.

3. Совместимые микросхемы-компаньоны (часто используются в связке):

• DDR3 Память: Совместимые чипы DDR3 SDRAM с ECC.
• PHY-контроллеры: Для Gigabit Ethernet (например, Vitesse/Microchip VSC82xx).
• Программируемая логика: CPLD или FPGA для интерфейсной логики (например, для управления загрузкой или расширения портов ввода-вывода).

Важные замечания:

• При замене на другую ревизию (например, с XE на SE) обязательно нужно изучить errata-листы (документы с описанием известных ошибок) обоих степпингов и убедиться, что изменения не повлияют на работу вашей конкретной системы.
• Для миграции на современные аналоги (Layerscape) потребуется полное изменение программного обеспечения (переход с архитектуры PowerPC на ARM) и значительная переработка аппаратной платформы.
• Для заказа и поиска на электронных компонентных площадках (например, ChipFind, Octopart) используйте полный парт-номер P2020NXE2KFC.

Надеюсь, это описание будет полезным!