Freescale MPC8536AVTAUL

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для микропроцессора Freescale MPC8536AVTAUL.

Описание

MPC8536AVTAUL — это высокопроизводительный системный контроллер (PowerQUICC III) от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Это не просто процессор, а комплексная система на кристалле (SoC), предназначенная для сетевых, телекоммуникационных и встраиваемых приложений, требующих высокой пропускной способности данных и интегрированных функций ввода-вывода.

Ключевая идея: Он объединяет мощное процессорное ядро e500 v2 (на архитектуре Power ISA) с высокоскоростным коммутатором (Crossbar Switch), что позволяет эффективно обрабатывать данные между ядром, памятью и многочисленными периферийными интерфейсами. Это классический процессор для маршрутизаторов, коммутаторов, медиашлюзов, контроллеров базовых станций и промышленного оборудования.

Технические характеристики

• Архитектура: Power Architecture (32-битная)
• Процессорное ядро: e500 v2 с тактовой частотой до 1.5 ГГц (конкретная частота для суффикса "UL" обычно 1.0 ГГц или 1.25 ГГц; "AVT" указывает на расширенный температурный диапазон и корпис).
  • Суперскалярное исполнение (до двух инструкций за такт).
  • Встроенный модуль вычислений с плавающей запятой двойной точности (FPU).
  • Модуль виртуальной памяти (MMU).
• Кэш-память:
  • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных.
  • L2: 512 КБ (унифицированный, с ECC).
• Контроллер памяти:
  • DDR2/DDR3 SDRAM (с поддержкой ECC).
  • До двух 64-битных каналов (или один 72-битный с ECC).
  • Высокая пропускная способность.
• Коммутационная подсистема: Высокоскоростная шина Crossbar Switch для одновременного доступа к памяти и периферии.
• Встроенные периферийные интерфейсы (ключевая особенство PowerQUICC):
  • Security Engine (SEC): Аппаратное ускорение шифрования (DES, 3DES, AES, SHA, RSA).
  • QUICC Engine (QE): Выделенный RISC-процессор для управления коммуникационными протоколами. Включает:
    • 4 контроллера TDM/HDLC (до 256 каналов TDM).
    • 2 контроллера UCC (Universal Communication Controller), которые можно настроить под различные интерфейсы: 10/100/1000 Мбит Ethernet (через RGMII, RTBI), Serial RapidIO, PCI Express.
  • PCI Express: Одна шина PCIe x2 (или два порта x1).
  • PCI: 32-битная шина PCI 2.2.
  • SATA: 2 порта SATA 1.0 (1.5 Гбит/с).
  • USB: 2 порта USB 2.0 (с поддержкой Host и OTG).
  • SD/MMC: Контроллер карт памяти.
  • UART, I2C, SPI, GPIO: Стандартные интерфейсы для управления.
• Процесс: 90 нм.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial, -40°C до +105°C). Это обозначается буквой "T" в парт-номере.
• Корпус: 783-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array). Обозначается суффиксом "UL".

Парт-номера и варианты (Nomenclature)

Полный парт-номер MPC8536AVTAUL расшифровывается так:

• MPC: Линейка микропроцессоров Freescale.
• 8536: Модель (ядро e500, набор интерфейсов).
• A: Ревизия ядра/кремния.
• V: Вариант частоты/набора функций (в данном случае, стандартный).
• T: Температурный диапазон (Industrial/Ta = -40°C to 105°C). Вариант "C" — коммерческий (0°C to 105°C).
• UL: Обозначение корпуса (783 FC-PBGA).

Другие возможные парт-номера в семействе MPC8536:

• MPC8536AVTNF - Корпус 689 FC-PBGA (меньше выводов, урезанная функциональность периферии).
• MPC8536ACVTAUL / MPC8536ACVTNF - Коммерческий температурный диапазон.
• MPC8536E... - Модели с увеличенной частотой (до 1.5 ГГц).
• MPC8536D... - Модели с поддержкой DDR3L (пониженное напряжение).

Прямые аналоги (функционально идентичные или очень близкие):

• MPC8548E - Более старое поколение (PowerQUICC III), но с похожей архитектурой. Имеет одно ядро e500, но другой набор периферии (часто используется как аналог).
• MPC8544/MPC8545/MPC8547/MPC8543 - Младшие/старшие модели в том же семействе PowerQUICC III с разным количеством интерфейсов Ethernet, PCIe и наличием/отсутствием Security Engine.

Совместимые модели и семейства

MPC8536 является частью большого семейства. Совместимость зависит от уровня: разъемная (drop-in), аппаратная (плата) или программная.

1. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) в пределах семейства:

   • MPC8548E (в корпусах 783 FC-PBGA) - Часто является прямым аналогом для замены. Требует проверки datasheet на совпадение функций выводов (pinout) и уточнения поддержки DDR2/DDR3.
   • MPC8547E, MPC8545E, MPC8543E - Могут быть совместимы по выводам в определенных корпусах, но имеют урезанную периферию (например, меньше портов Gigabit Ethernet). Требуется обязательная сверка с таблицей назначения выводов.

2. Совместимые по программному обеспечению (Software Compatible):

   • Все процессоры семейства PowerQUICC III на ядре e500 (MPC85xx серии): MPC8540, MPC8541, MPC8544, MPC8545, MPC8547, MPC8548, MPC8555, MPC8560, MPC8567, MPC8568, MPC8569 и др.
   • Причина: Общая архитектура ядра (e500), что позволяет переносить операционные системы (Linux, VxWorks, QNX) и приложения с минимальными изменениями (часто требуется лишь пересборка под новую SoC и адаптация драйверов периферии).

3. Последующие поколения (Миграционный путь):

   • Серия QorIQ P1/P2 (например, P1020, P2020): Прямые наследники PowerQUICC III. Имеют ядра e500v2/e500mc, более высокую энергоэффективность (45 нм), улучшенную периферию. Не являются совместимыми по выводам, но обеспечивают преемственность на уровне программного кода и архитектуры. Это рекомендуемый путь для разработки новых продуктов.

Важное примечание:

При замене или выборе аналога крайне важно изучать:

1. Таблицу назначения выводов (Pinout Table) в официальных даташитах.
2. Руководство по совместимости (Hardware Specifications) от NXP/Freescale.
3. Поддержку необходимых интерфейсов (DDR2 vs DDR3, количество портов SATA, конфигурация QE).

Данный чип является устаревшим (End-of-Life), но широко использовался и до сих пор применяется во многих существующих системах. Для новых проектов NXP рекомендует рассматривать семейства QorIQ P (P1, P2, P3, P4, P5).