Freescale MPC8548VTAUJC

Отличный выбор! MPC8548VTAUJC — это мощный и сложный процессор для встраиваемых систем от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC8548 — это высокопроизводительный системный контроллер (System-on-Chip, SoC) из семейства PowerQUICC™ III (QUICC = Quad Integrated Communications Controller). Он основан на ядре e500 v2 архитектуры Power Architecture®.

Этот чип создан для сложных сетевых и телекоммуникационных применений, где требуются высокие вычислительные мощности, развитые возможности ввода-вывода и встроенные интерфейсы связи. Ключевая особенность — интегрированный коммутационный контроллер (Security Engine, SEC), поддерживающий аппаратное ускорение шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA).

Суффикс в партномере VTAUJC:

• V: Вариант корпуса (783-контактный Hi-CTE CBGA).
• T: Температурный диапазон (промышленный, от -40°C до +105°C).
• AU: Ревизия ядра (версия 2.1).
• J: Уровень качества (стандартный).
• C: Кодовая маска (определенная версия маски производства).

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture® e500 v2.
• Тактовая частота: Для MPC8548 варьировалась в зависимости от модификации. MPC8548VTAUJC, как правило, работал на частотах 1.0 - 1.5 ГГц.
• Производительность: До ~2500 MIPS (Dhrystone).
• Кэш-память:
  • L1-кэш инструкций: 32 КБ.
  • L1-кэш данных: 32 КБ.
  • L2-кэш: 512 КБ (объединенный, с ECC).

2. Память:

• Контроллер памяти (DDR SDRAM):
  • Поддержка DDR1/DDR2 SDRAM.
  • Частота до 400 МГц (DDR800).
  • 64-битная шина (72-бит с ECC).
  • До 4 банков памяти.

3. Коммуникационные интерфейсы и периферия:

• Security Engine (SEC 2.2): Блок аппаратного ускорения шифрования и аутентификации. Поддерживает AES, DES, 3DES, SHA-1/2, RSA, RNG.
• Коммутационный контроллер (Queue Manager, Buffer Manager): Для эффективного управления сетевыми пакетами.
• Интерфейсы ввода-вывода:
  • PCI Express: 1 x 4-канальный (x4) или 2 x 1-канальных (x1) порта.
  • PCI: Два 32-битных контроллера PCI 2.2 (до 66 МГц).
  • SATA: 2 порта SATA 1.0 (1.5 Гбит/с).
  • eTSEC (Enhanced Three-Speed Ethernet Controller): 4 порта 10/100/1000 Мбит/с Ethernet с поддержкой TCP/IP-оффлоадинга.
  • USB 2.0: 2 порта (1 х Host + 1 х Host/Device), скорость до 480 Мбит/с.
  • Serial ATA (SATA): 2 порта.
  • I²C, DUART, GPIO, SPI.

4. Системная интеграция:

• Внутренняя шина: 64-битная шина CoreNet (CCB) на частоте до 500 МГц.
• DMA: 4-канальный контроллер.
• Таймеры: Программируемый интервальный таймер (PIT), watchdog-таймер.

5. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Корпус: 783-контактный Hi-CTE CBGA.
• Питание: Напряжение ядра ~1.1В, напряжение ввода-вывода ~1.8В/2.5В/3.3В.

Парт-номера (альтернативные модификации MPC8548)

Модели различались по частоте, температурному диапазону и корпусу. Основные суффиксы:

• MPC8548E – Базовая модель.
• MPC8548EVTAUJC / VTAUJC – Промышленный температурный диапазон (-40°C to +105°C), корпус CBGA783.
• MPC8548EVTAQJC / VTAQJC – Коммерческий температурный диапазон (0°C to +105°C), корпус CBGA783.
• MPC8548EC – Более низкая частота или упрощенная версия.
• MPC8548CVTAUJC – Вариант с пониженным энергопотреблением или частотой.

Важно: Полный парт-номер включает код частоты (например, MPC8548EVTAUJCB для 1.33 ГГц). Буква в конце часто указывает на частоту (B=1.33GHz, C=1.5GHz и т.д.).

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги в том же семействе (pin-to-pin и функционально совместимые):

• MPC8547 / MPC8545 / MPC8543 / MPC8541: Младшие модели того же семейства. Имеют схожий корпус, но отличаются урезанной периферией (меньше портов eTSEC, нет PCI Express или SATA). MPC8548 — флагман линейки 85xx.
• MPC8548E vs MPC8548: Модели с "E" часто имеют поддержку расширенного температурного диапазона.

2. Последующие поколения (функциональные аналоги, но могут отличаться корпусом и распиновкой):

• Семейство P Series (P1, P2, P3, P4, P5): Эволюционное развитие PowerQUICC.
  • P1010, P1020, P2020: Более новые, энергоэффективные, на ядре e500v2, но часто с меньшим числом интерфейсов.
  • P3041, P4080, P5020: Многопоточные и многоядерные процессоры на ядрах e500mc и e5500 (64-бит). Значительно более производительные, но и более сложные.
• Семейство T Series (T1, T2, T4): Сфокусированы на коммутации и обработке пакетов (например, T1042, T2080).

3. Совместимые контроллеры от других производителей: Прямых аналогов от других вендоров нет, но по области применения (сетевые процессоры) конкурентами были:

• Intel (бывш. Wind River): Процессоры серии IXP.
• Broadcom: Серия BCM (например, для маршрутизаторов).
• Cavium (ныне Marvell): Процессоры Octeon на архитектуре MIPS.
• AMCC (Applied Micro): Процессоры Power Architecture 4xx.

Области применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы среднего и высокого уровня.
• Шлюзы безопасности (UTM, файрволы, VPN-шлюзы) — благодаря мощному Security Engine.
• Оборудование для телекома (медиашлюзы, контроллеры базовых станций).
• Промышленные компьютеры и системы управления.
• Авионика и военная техника (в вариантах с расширенным температурным диапазоном).

Примечание: MPC8548 — уже не новая микросхема (выпускалась с середины 2000-х). При разработке новых проектов стоит рассматривать более современные и энергоэффективные семейства от NXP, такие как Layerscape (например, LS1020A) или QorIQ T Series. Однако MPC8548 до сих пор используется в поддержке legacy-оборудования и там, где требуется проверенная надежность и наличие готового ПО.