Freescale MC68EC060RC66

Отличный выбор! MC68EC060 — это высокопроизводительный, но более доступный и энергоэффективный вариант легендарного процессора Motorola 68060. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание MC68EC060RC66

MC68EC060 — это "Embedded Controller" версия процессора Motorola 68060, последнего и самого мощного представителя семейства CISC-процессоров M68000.

Ключевая идея: Он создан для встраиваемых систем и применений, где не требуется полный набор функций "большого брата" MC68060, но нужна его высокая производительность. За счет упрощений он стал дешевле в производстве и потребляет меньше энергии.

Главное отличие от MC68060: В EC060 отсутствует встроенный блок математического сопроцессора (FPU). Все операции с плавающей запятой должны выполняться программно (эмуляцией) или внешним сопроцессором. Это было приемлемым решением для многих контроллерных и коммуникационных задач, где FPU использовался редко.

Суффикс RC66:

• R – Корпус типа CQFP (Ceramic Quad Flat Pack).
• C – Промышленный температурный диапазон (Commercial: 0°C to +70°C). Версия "V" означала расширенный диапазон.
• 66 – Тактовая частота 66 МГц.

Подробные технические характеристики

• Архитектура: 32-битная CISC (M68000 Family)
• Ядро: 68060 (суперскалярное, с конвейерной обработкой)
• Тактовая частота: 66 МГц
• Производительность: ~70 MIPS (Million Instructions Per Second) на 66 МГц. Пиковая — до 110 MIPS за счет суперскалярного исполнения (две целочисленные инструкции за такт).
• Разрядность шины:
  • Шина адреса: 32 бита (4 ГБ адресного пространства)
  • Шина данных: 32 бита
• Внутренние кэши:
  • Кэш инструкций: 8 КБ (4-way set-associative)
  • Кэш данных: 8 КБ (4-way set-associative)
  • Оба кэша работают в режиме "Copy-Back".
• Встроенные блоки (на кристалле):
  • Два целочисленных АЛУ (IU1 и IU2) – для суперскалярного исполнения.
  • Блок выборки/декодирования инструкций.
  • Блок управления памятью (MMU) – с 64-записной таблицей буфера ассоциативной трансляции (TLB). Важно: в некоторых очень ранних ревизиях EC060 MMU мог быть отключен, но в большинстве, включая RC66, он присутствует.
  • Контроллер кэша.
• Отсутствует на кристалле:
  • Математический сопроцессор (FPU) – главное отличие от полного 68060.
• Напряжение питания: 3.3 В (с допуском 5% для ядра). Интерфейсы ввода-вывода толерантны к 5В, что упрощает подключение к старой периферии.
• Техпроцесс: 0.6-микронный CMOS (CHMOS IV).
• Корпус: CQFP-223 (Ceramic Quad Flat Pack, 223 вывода).
• Потребляемая мощность: ~2.0 Вт (типовое, на 66 МГц), что значительно меньше, чем у полного 68060.
• Температурный диапазон: 0°C to +70°C (Commercial).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Парт-номера MC68EC060:

Номенклатура Motorola/Freescale: MC68EC060RC66

• MC – Motorola Semiconductor (позже Freescale, ныне NXP).
• 68 – семейство 68000.
• EC060 – модель (Embedded Controller 060).
• R – тип корпуса (CQFP).
• C – температурный диапазон (Commercial).
• 66 – частота в МГц.

Другие варианты MC68EC060:

• MC68EC060RC50 – 50 МГц.
• MC68EC060RC60 – 60 МГц (редкий).
• MC68EC060RC75 – 75 МГц (наиболее быстрая и редкая версия).
• MC68EC060VC66 – 66 МГц, в корпусе BGA (часто для встраиваемых систем).

Совместимые и родственные модели:

1. Прямые аналоги (функционально идентичны):

• MC68EC060FE66 – Аналогичная версия в корпусе PGA (Pin Grid Array), например, для апгрейда старых рабочих станций.
• XC68EC060RC66 – Версия для расширенного температурного диапазона или с особыми требованиями.

2. Более мощная/полная версия:

• MC68060RC50/RC60 – Полноценный 68060 с FPU. Механически и электрически совместим с EC060 (использует тот же корпус CQFP-223). Является идеальным кандидатом для апгрейда, если требуется математический сопроцессор. Для замены может потребоваться обновление микропрограммы (пэтча) в ОС (например, AmigaOS) для активации FPU.

3. Предыдущие поколения (совместимость на уровне системы, но не прямой заменой):

• MC68EC040 – Более ранний процессор для встраиваемых систем. Значительно медленнее, нет суперскалярного исполнения. Требует другой разводки платы.
• MC68040 – Полная версия с FPU. Тоже требует другой разводки.
• MC68EC030 / MC68030 – Еще более ранние поколения. Совместимость на уровне кода, но не pin-to-pin.

4. Конкуренты и аналоги в других архитектурах (эпохи 90-х):

• Intel i80486DX/DX2/DX4, AMD Am486 – Сопоставимы по производительности в целочисленных операциях (без учета FPU).
• PowerPC 603e – RISC-конкурент для встраиваемых и настольных систем.

Области применения

MC68EC060RC66 использовался в:

• Высокопроизводительные встраиваемые системы и промышленные контроллеры.
• Коммуникационное оборудование (маршрутизаторы, модемы).
• Принтеры и другое офисное оборудование высокого класса.
• Апгрейд-карты для старых компьютеров (Amiga, Atari, некоторых Macintosh).
• Военные и аэрокосмические системы (в специальных исполнениях).

Этот процессор остается культовым среди энтузиастов ретрокомпьютинга благодаря своей мощности и возможности модернизации классических платформ на 68k.