Freescale MPC8378CVRANGA

Отличный выбор! Freescale MPC8378CVRANGA — это мощный и гибкий системный контроллер (система на кристалле, SoC) для встраиваемых сетевых и коммуникационных применений. Вот подробное описание, характеристики и информация о совместимости.

Общее описание

MPC8378E (коммерческая версия семейства, к которому относится CVRANGA) — это SoC, ориентированный на приложения, требующие высокой интеграции, производительности и развитых сетевых возможностей. Он сочетает в себе процессорное ядро Power Architecture e300c4 с набором периферийных контроллеров, что делает его идеальным для:

• Сетевых маршрутизаторов и коммутаторов начального и среднего уровня.
• Контроллеров управления в промышленной автоматизации.
• Медиаконвертеров и устройств доступа.
• Систем безопасности и видеонаблюдения.
• Печатных плат, требующих множества интерфейсов подключения.

Ключевая особенность — интегрированный Security Engine, поддерживающий шифрование (DES, 3DES, AES, ARC4) и аппаратное ускорение алгоритмов хеширования (SHA, MD5), что важно для защищенных соединений (VPN, IPsec, SSL).

Технические характеристики

1. Процессорное ядро:

• Архитектура: Power Architecture e300c4 (32-бит).
• Тактовая частота: До 667 МГц (для версии CVRANGA требуется уточнять по datasheet, обычно это одна из старших частот, например, 667 МГц).
• Суперскалярное ядро: С поддержкой одновременного выполнения двух инструкций.
• Кэш-память: L1-кэш 32 КБ (инструкции) + 32 КБ (данные). L2-кэш 256 КБ.

2. Память:

• Контроллер DDR1/DDR2 SDRAM: До 400 МГц (DDR2).
• Контроллер локальной шины: Для подключения NOR Flash, FPGA или медленных устройств.
• Внутренняя ПЗУ для загрузки.

3. Сетевые интерфейсы и высокоскоростная периферия:

• Двойной Gigabit Ethernet (TSEC): Два контроллера 10/100/1000 Мбит/с с поддержкой IEEE 1588.
• Контроллер PCI Express: Один порт x1 (Gen1.0a).
• Контроллер PCI: 32-бит, до 66 МГц.

4. Низкоскоростная периферия и интерфейсы ввода-вывода:

• Контроллер USB 2.0: Один порт (Host/Device) с поддержкой High-Speed (480 Мбит/с).
• Контроллер SATA: Один порт (1.5 Гбит/с).
• Контроллеры UART, I²C, SPI: По несколько экземпляров каждого.
• Контроллер SD/SDIO/MMC.
• GPIO: Множество программируемых линий ввода-вывода.
• Контроллер прерываний (EPIC).
• Четыре 16-битных таймера.
• Контроллер DMA.

5. Безопасность:

• Security Engine (SEC 3.3): Аппаратное ускорение шифрования и аутентификации.
• Генератор случайных чисел (RNG).

6. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 90 нм.
• Корпус: CVRANGA — это обозначение корпуса 516-pin TEPBGA (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array).
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +105°C, Tj) или промышленный (-40°C до +105°C, Tj) в зависимости от суффикса.

Расшифровка парт-номера MPC8378CVRANGA

• MPC8378 — базовое наименование модели.
• C — обозначает версию ядра/набора функций (Consumer/Commercial).
• V — обозначает диапазон напряжения (обычно 1.0-1.1V для ядра).
• R — обозначает температурный диапазон. R = Commercial (0°C to +105°C), V = Extended Commercial (-40°C to +105°C).
• ANGA — код корпуса: 516-pin TEPBGA (25x25 мм, шаг 1.0 мм).

Полный порядковый номер (Ordering Part Number - OPN) выглядит так: MPC8378CVRANGA. На сайте NXP/Freescale по этому номеру можно найти точный даташит.

Совместимые и альтернативные модели (внутри семейства)

Модели семейства MPC837x различаются по частоте, наличию Security Engine, SATA, PCI Express и температурному диапазону. MPC8378E — флагман линейки.

Прямые аналоги и варианты в том же семействе:

• MPC8377E: Отличается отсутствием контроллера SATA. Все остальные функции идентичны MPC8378E. Идеальная замена, если SATA не нужен.
• MPC8378: Базовая версия, обычно с более низкой тактовой частотой.
• MPC8377: Базовая версия без SATA.

Совместимость по выводам (Pin-to-Pin):

• MPC8378CVRANGA полностью совместим по выводам с MPC8377CVRANGA. Это позволяет использовать одну и ту же печатную плату, выбирая чип в зависимости от необходимости в SATA.

Последующие (более новые) архитектурно-совместимые модели от NXP (QorIQ):

• QorIQ P1 серия (например, P1020): Более новые процессоры на ядрах e500v2, имеют лучшую производительность на ватт, но требуют переразводки платы. Являются логическим развитием линейки.
• Layerscape серия (например, LS1020A): Архитектура ARM, для еще более высокой энергоэффективности и нового стека ПО.

Предшественники:

• MPC8349E: Более старое семейство, имеет похожий набор периферии, но менее производительное ядро и без Security Engine/SATA.

Ключевые преимущества и применение

• Высокая интеграция: "Всё в одном" — снижает стоимость и сложность платы.
• Сетевой фокус: Два Gigabit Ethernet + аппаратное ускорение шифрования.
• Широкая поддержка интерфейсов: Устаревшие (PCI) и современные (PCIe, SATA, USB 2.0).
• Надежность и долгосрочная доступность: Классический продукт Freescale/NXP, популярный в промышленных и сетевых применениях.

Важно: Для разработки или поиска замены всегда обращайтесь к официальной документации:

1. Datasheet (MPC8378EC.pdf) — основные электрические и временные параметры.
2. Reference Manual (MPC8378ERM.pdf) — детальное описание регистров и функциональности.
3. Hardware Specifications — рекомендации по проектированию платы.

Надеюсь, это описание будет полезным!