Freescale MPC7410HX450LE

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для микропроцессора Freescale MPC7410HX450LE.

Общее описание

MPC7410 — это высокопроизводительный 32-битный RISC-микропроцессор, принадлежащий к семейству PowerPC G4 (или PowerPC 74xx) от Freescale (ранее Motorola Semiconductor). Модель MPC7410HX450LE представляет собой вариант, оптимизированный для встраиваемых систем, сетевого оборудования, телекоммуникаций и контроллеров.

Ключевая особенность: Этот процессор включает в себя блок векторной обработки AltiVec (также известный как Velocity Engine). AltiVec — это технология SIMD (Single Instruction, Multiple Data), позволяющая обрабатывать несколько данных одной инструкцией, что значительно ускоряет выполнение задач, связанных с цифровой обработкой сигналов (DSP), мультимедиа, шифрованием и сетевым трафиком.

Модель с суффиксом HX указывает на корпус с теплораспределителем (Heatspreader), что улучшает отвод тепла. LE означает Low Voltage (низкое напряжение), что важно для энергоэффективных решений.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | PowerPC 74xx (G4), Superscalar, RISC | | Тактовая частота | 450 МГц | | Техпроцесс | 0.18 мкм (180 нм) | | Напряжение ядра (Vdd) | 1.8 В (благодаря суффиксу LE) | | Напряжение I/O (Vddh) | 3.3 В | | Разрядность шины | 32-бит (адресная и данные) | | Системная шина (Front-Side Bus) | 60x bus с частотой 100 МГц (передача 4x за такт, эффективная 400 МГц) | | Кэш-память L1 | Раздельная: 32 КБ для инструкций + 32 КБ для данных | | Кэш-память L2 | Интегрированная, полноскоростная: 256 КБ | | Векторный блок | AltiVec Unit (128-битный, 32 векторных регистра) | | Целочисленные блоки (IU) | Два (двухпотоковое исполнение) | | Блоки FPU | Один (с двойной точностью) | | Порядок байт | Big-endian (настраивается на Little-endian) | | Потребляемая мощность | Приблизительно 5.5 Вт (типовое, при 450 МГц и 1.8В) | | Корпус | CBGA (Ceramic Ball Grid Array) с теплораспределителем (HX) | | Количество выводов | 360 | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +105°C, Tjunction) |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Основной парт-номер — это полное обозначение на корпусе. Для данной спецификации это:

• MPC7410HX450LE — основное обозначение.

Существовали другие варианты в линейке MPC7410, отличающиеся частотой, напряжением и корпусом:

• MPC7410VX450LE: Версия в корпусе без теплораспределителя (VX — Vertically eXposed die).
• MPC7410HX500LE / VX500LE: Частота 500 МГц.
• MPC7410HX400LE / VX400LE: Частота 400 МГц.
• MPC7410HX450 / VX450: Стандартное напряжение (2.0В), без суффикса LE.
• MPC7410CX450LE: Вариант в пластиковом корпусе (CBGA), менее распространенный.

Важно: Буквы в конце (например, LE, LX) являются критически важным ревизионным индексом, указывающим на степпинг ядра и исправления errata. При замене необходимо сверять этот индекс.

Совместимые и альтернативные модели

Совместимость определяется в первую очередь архитектурой (набором инструкций), типом системной шины и корпусом.

1. Прямые аналоги и совместимые замены (Drop-in):

• MPC7410VX450LE: Полный аналог, но в корпусе без теплораспределителя. Может потребовать другого решения для охлаждения.
• Другие процессоры линейки MPC7410 с одинаковым суффиксом корпуса (HX или VX) и ревизии (LE), но разной частотой (например, 400 или 500 МГц). Как правило, возможна замена на процессор с меньшей частотой, но обратная замена требует проверки поддержки со стороны системной логики (чипсета) и системы питания.

2. Функционально совместимые и альтернативные модели (требует проверки платы):

Эти процессоры имеют одинаковый или очень похожий набор функций (ядро G4, AltiVec, шина 60x), но могут отличаться размером кэша L2, частотой шины или степпингом. Замена часто возможна, но требует проверки:

• MPC7441: Более новое ядро (74xx), техпроцесс 0.13 мкм, меньшее энергопотребление, кэш L2 — 256 КБ. Использует шину 60x или MPX. При использовании 60x-шины может быть совместим.
• MPC7445 / MPC7447 / MPC7447A: Еще более совершенные модели с кэшем L2 до 512 КБ, техпроцесс 130 нм и 90 нм. Используют шину MPX (200 МГц). Совместимость с 60x-шиной маловероятна, требуется перепроектирование платы.
• MPC7450 / MPC7451 / MPC7455 / MPC7457: Процессоры серии G4 с кэшем L3, высокой частотой и шиной MPX. Не являются прямой заменой для MPC7410 из-за другого протокола шины и наличия кэша L3.

3. Процессоры из той же эволюционной линии (архитектурные аналоги):

• MPC7400: Предшественник, имеет кэш L2 1 МБ, работающий на 1/2 частоты ядра (а не на полной, как у 7410).
• MPC824x (PowerQUICC II): Интегрированные процессоры для коммуникаций (ядро PowerPC + периферия), но без AltiVec.

Ключевые области применения (тогда и сейчас)

• Встраиваемые системы (промышленные компьютеры, контроллеры).
• Сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, межсетевые экраны).
• Оборонная и аэрокосмическая промышленность (благодаря стойким керамическим корпусам).
• Оборудование для обработки сигналов и видео (где критичен AltiVec).
• Старые рабочие станции и серверы (например, некоторые модели Apple Power Mac G4 использовали подобные, но не идентичные процессоры).

Вывод: MPC7410HX450LE — это специализированный процессор для встраиваемых систем своего времени, чьей главной силой была технология AltiVec. При поиске замены или аналога необходимо в первую очередь ориентироваться на тип корпуса (HX/VX), ревизию (LE), тип системной шины (60x) и напряжения питания.