Freescale MPC855TCVR50D4

Отличный выбор! MPC855TCVR50D4 — это мощный и проверенный временем процессор из семейства PowerQUICC III компании Freescale (ныне NXP Semiconductors).

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC855T — это высокопроизводительный 32-битный коммуникационный процессор, построенный на ядре PowerPC e500 v1 (с поддержкой командного набора Book E). Он является флагманской моделью в линейке MPC85xx (PowerQUICC III), ориентированной на сложные сетевые и телекоммуникационные устройства.

Ключевая особенность: Интеграция мощного процессорного ядра с набором высокоскоростных коммуникационных интерфейсов и контроллеров периферии на одном кристалле (система-на-кристалле, SoC). Это делало его идеальным для:

• Маршрутизаторов и коммутаторов (L2/L3)
• Контроллеров базовых станций
• Оборудования для широкополосного доступа (DSLAM, медиашлюзы)
• Промышленных контроллеров высокой производительности
• Встраиваемых систем, требующих множества интерфейсов.

Суффикс в названии TCVR50D4:

• T – обозначает корпус (в данном случае, вероятно, TBGA).
• C – температурный диапазон: коммерческий (0°C до +70°C/105°C Tj). Существует вариант V для расширенного промышленного (-40°C до +105°C Tj).
• VR – вариант исполнения (Revision).
• 50 – частота ядра: 50 МГц для внутренней шины (коэффициент умножения задается через PLL).
• D4 – максимальная частота ядра: 400 МГц. Это ключевой параметр производительности.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Производитель | Freescale Semiconductor (ныне часть NXP) | | Семейство | PowerQUICC III (MPC85xx) | | Архитектура ядра | PowerPC e500 v1 (32-бит, Book E) | | Тактовая частота ядра | До 400 МHz (определяется множителем от частоты входа) | | Частота входного такта | 50 МГц (по названию) | | Производительность (Dhrystone) | ~ 760 MIPS (при 400 МГц) | | Встроенная память | 32 КБ L1 Instruction Cache, 32 КБ L1 Data Cache | | Встроенная SRAM | 16 КБ (для буферов RISC, очередей) | | Контроллер памяти | • SDRAM/DDR1 SDRAM контроллер (до 266 MHz)
• 32-битная локальная шина (для Flash, ПЛИС, медленной периферии) | | Коммуникационные процессоры (CP) | 3x RISC-процессора для обработки коммуникационных задач (разгрузка CPU). | | Коммуникационные интерфейсы | • 4x Fast Ethernet Controller (FEC) 10/100 Мбит/с
• 2x UTOPIA-2 интерфейса (до 622 Мбит/с) для ATM
• 2x Serial Interface (поддерживают TDM, HDLC, UART, SPI и др.)
• 2x I²C
• 4x UART (с поддержкой IrDA) | | Шины и интерфейсы | • 32-битная шина PCI 2.2 (до 66 МГц, мастер/ведомый)
• 4-канальный DMA-контроллер
• Интерфейс для внешнего прерывания контроллера (EPIC) | | Периферия | • 4-канальный 32-битный таймер общего назначения
• Программируемый системный таймер (PIT)
• Контроллер прерываний (отдельный для CP и ядра)
• Контроллер часов (RTC) | | Напряжение питания | Ядро: 1.2В - 1.3В, I/O: 3.3В (частично 2.5В для DDR) | | Техпроцесс | 130 нм (CMOS) | | Тип корпуса | TBGA (Thermal Enhanced Ball Grid Array) | | Количество выводов | 480 | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C / +105°C Tj) |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основное отличие в модификациях — частота ядра, температурный диапазон и корпус.

• MPC855TCVR50D4 – Базовая модель, 400 МГц, коммерческий диапазон, TBGA-480.
• MPC855TVR50D4 – Версия для расширенного промышленного температурного диапазона (-40°C до +105°C Tj). Более надежный вариант.
• MPC855TCVR66D4 – Входная частота 66 МГц, ядро до 400 МГц.
• MPC855TCVR50D5 – Ядро до 500 МГц (максимальная частота для серии).
• MPC855TEC – Вариант с уменьшенным энергопотреблением (E).
• MPC855TZQ – Вариант с другим типом корпуса (ZQ).

Важно: Последние 2-3 символа (D4, D5) и частота в середине (50, 66) критичны для определения итоговой частоты ядра.

Совместимые и аналогичные модели

При замене или модернизации необходимо учитывать полную аппаратную и программную совместимость.

1. Прямые аналоги в семействе MPC85xx (PowerQUICC III):

• MPC8540 / MPC8541 – Ближайшие аналоги. Имеют то же ядро e500, но другую конфигурацию интерфейсов (часто только 1x GbE вместо 4x FEC, нет UTOPIA). Требуют проверки схемы.
• MPC8544 / MPC8545 / MPC8548 – Более новые и производительные модели в том же семействе (ядро e500 v2, PCI Express, GbE, SATA). Не являются drop-in заменой, требуется серьезная переработка платы и ПО.
• MPC8555 – Очень близкий аналог, практически идентичен по набору интерфейсов. Часто может быть использован как замена с обновлением прошивки.

2. Последующие поколения (NXP QorIQ):

Это эволюционное развитие архитектуры. Требуют полного перепроектирования системы.

• Серия P1 (QorIQ P10xx) – Наследники MPC85xx (например, P1011, P1013). Ядро e500v2, более низкое энергопотребление, улучшенная периферия.
• Серия P2 (QorIQ P20xx) – Многоядерные процессоры на ядрах e500mc (P2020 и др.).

3. Ключевые отличия для поиска замены:

• Набор интерфейсов: Наличие 4x FEC и 2x UTOPIA — уникальная черта MPC855T. Аналог должен их поддерживать.
• Контроллер памяти: Тип (DDR1) и настройки.
• Корпус и распиновка (pin-to-pin): Прямая замена возможна только в пределах очень близких моделей (например, MPC855T -> MPC855TVR).
• Напряжения питания: Могут незначительно отличаться.

Рекомендация: Для поиска точной замены или современного аналога необходимо:

1. Обратиться к официальным документам NXP: "MPC855T Integrated Processor Hardware Specifications" и "MPC855T Integrated Processor Reference Manual".
2. Использовать инструменты подбора аналогов на сайте NXP.com.
3. Учитывать, что MPC855T — устаревшая модель (статус: NRND - Not Recommended for New Design или EOL - End of Life). Для новых разработок рекомендуется рассматривать современные серии QorIQ.

Этот процессор был рабочим "конем" для сетевого оборудования 2000-х годов и до сих пор может встречаться в действующих системах.