Freescale MC7448HX1267ND

Отличный выбор! Freescale MC7448HX1267ND — это высокопроизводительный процессор из знаменитого семейства PowerPC G4 (серия MPC74xx), который широко использовался в телекоммуникационном, сетевом и встраиваемом оборудовании, а также в некоторых рабочих станциях Apple (например, Power Mac G4).

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимые модели.

Краткое описание

MC7448 — это 32-битный суперскалярный RISC-микропроцессор с ядром PowerPC e600, являющийся эволюционным развитием знаменитого ядра G4 (AltiVec). Его ключевые особенности:

• Высокая производительность на такт: Благодаря глубокой конвейеризации и суперскалярной архитектуре.
• Технология AltiVec (Velocity Engine): Векторный блок обработки данных (SIMD), критически важный для задач цифровой обработки сигналов (DSP), мультимедиа, сетевой обработки пакетов.
• Интегрированный кэш L2: Находится на кристалле, что обеспечивает низкую задержку доступа.
• Низкое энергопотребление: Благодаря технологии PowerTune (динамическое управление частотой и напряжением) и NAP/Doze/Sleep режимам.
• Назначение: Встраиваемые системы, коммутаторы, маршрутизаторы, медиашлюзы, контроллеры, авионика, тестовое и измерительное оборудование.

Расшифровка партномера MC7448HX1267ND:

• MC — Motorola/Freescale (производитель).
• 7448 — модель процессора (ядро e600, кэш L2 1 МБ).
• H — Корпус CBGA (Ceramic Ball Grid Array).
• X — Расширенный температурный диапазон (-40°C до +105°C). Ключевой показатель для промышленного применения.
• 1267 — Частота ядра 1267 МГц.
• N — Напряжение ядра 1.3В.
• D — Ревизия кристалла.

Технические характеристики (для MC7448HX1267ND)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Архитектура | 32-бит PowerPC (Book E), семейство e600 (G4 AltiVec) | | Тактовая частота ядра | 1267 МГц | | Частота системной шины (FSB) | 200 МГц (MPX) | | Пропускная способность шины | 64-бит, DDR (Double Data Rate) → 3.2 ГБ/с пиковая (200 МГц x 8 байт x 2) | | Техпроцесс | 90 нм (SOI — Silicon-On-Insulator) | | Напряжение ядра (Vdd) | 1.3 В (с поддержкой PowerTune) | | Интегрированный кэш L1 | 32 КБ инструкций + 32 КБ данных | | Интегрированный кэш L2 | 1 МБ (с частотой ядра, 8-канальный) | | Векторный блок (SIMD) | AltiVec (128-бит, 32 векторных регистра) | | Целочисленные блоки (IU) | 2 (с поддержкой симметричной многопоточности SMT в некоторых ревизиях) | | Блоки FPU | 2 (двойной точности) | | Потребляемая мощность | ~15-18 Вт (типовое, зависит от нагрузки) | | Температурный диапазон | Расширенный: -40°C до +105°C (промышленный) | | Корпус | CBGA-360 (360 шариковых выводов, керамический) | | Интерфейс отладки | JTAG, Nexus (IEEE-ISTO 5001) |

Полный список партномеров (вариации MC7448)

Партномеры строятся по шаблону: MC7448[Корпус][Темп.диапазон][Частота][Напряжение][Ревизия]

По корпусу:

• H — CBGA-360 (керамический).
• U — PBGA-360 (пластиковый, коммерческий диапазон).

По температурному диапазону:

• C — Коммерческий (0°C до +105°C).
• X — Расширенный (-40°C до +105°C).
• M — Военный (-55°C до +125°C) — редкий.

По частоте (МГц): 1000, 1133, 1267, 1333, 1400, 1500, 1600. По напряжению (Vdd): N (1.3В), V (1.2В), Y (1.1В — для низковольтных версий).

Примеры других популярных партномеров:

• MC7448CX1267NE — Коммерческий диапазон (C), 1267 МГц, 1.3В, пластиковый корпус (U подразумевается, но в маркировке после 7448 идет C).
• MC7448VU1400NE — 1400 МГц, 1.2В, пластиковый корпус, коммерческий диапазон.
• MC7448HX1000ND — 1000 МГц, 1.3В, керамика, промышленный диапазон.

Совместимые и альтернативные модели

1. Прямые аналоги и замены (в пределах серии):

• MC7447A — Предшественник. Имеет кэш L2 512 КБ. При одинаковой частоте производительность 7448 будет выше из-за большего кэша.
• MC7448 — Базовая модель с кэшем L2 1 МБ.
• MC7457 — Более новая ревизия ядра (e600 v1.1). Имеет режим симметричной многопоточности (SMT) — одно физическое ядро исполняет два потока команд. Кэш L2 — 1 МБ. Часто является программно- и pin-to-pin совместимой заменой для 7448 на многих платах (требует проверки по datasheet и обновления прошивки).
• MC7457R2 — Обновленная версия 7457 с улучшенными характеристиками SMT.

2. Совместимые модели (используются в аналогичных слотах/платах):

• MPC7445, MPC7446, MPC7447 — Более ранние модели с меньшим объемом кэша L2 (256 КБ, 512 КБ) и другими частотами шины. Могут быть совместимы по корпусу и базовому питанию, но требуют обязательной проверки схемы платы и поддержки со стороны BIOS/прошивки.
• MPC7441, MPC7442 — Более бюджетные модели с кэшем L2 256 КБ.

3. Эволюционные альтернативы (следующее поколение):

• MPC864xD (Dual Core) — Двухъядерные процессоры (ядро e600 в каждом), интегрированный контроллер памяти DDR2, PCI Express. Архитектурное развитие, но не совместимы по выводам.
• Freescale QorIQ P1/P2 series (например, P1020) — Многозадачные SoC на архитектуре Power e500, включающие несколько ядер, сетевые accelerators и периферию. Пришли на смену серии 74xx для сетевых применений.

Важное примечание по совместимости и замене

Замена процессора в системах на базе MPC7448 — нетривиальная задача. Недостаточно совпадения корпуса (CBGA-360). Необходимо учитывать:

1. Поддержка со стороны Platform Controller (Host Bridge): Чипсет (например, Marvell Discovery, Tsi107, CPC710/CPC750) должен поддерживать конкретную модель и ревизию процессора.
2. Прошивка (Firmware/BIOS): Должна содержать микрокод (boot-up) и таблицы параметров (PICs) для нового процессора.
3. Схема питания (VRM): Должна обеспечивать требуемое напряжение ядра (Vdd) и ток.
4. Тактовая частота шины: Должна поддерживаться как процессором, так и чипсетом.

Рекомендация: Перед любой заменой необходимо сверяться с документацией на материнскую плату (Hardware Spec) и release notes прошивки от производителя конечного оборудования (Cisco, Ericsson, Emerson и т.д.).

Этот процессор — легенда своего времени, олицетворяющая пик развития высокопроизводительных 32-бит встраиваемых решений PowerPC.