Freescale MPC8555EPXAPF

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale MPC8555EPXAPF, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

Freescale MPC8555EPXAPF — это высокопроизводительный 32-битный микропроцессор, основанный на архитектуре PowerPC e500 v1. Он относится к семейству MPC85xx (также известному как PowerQUICC III) и предназначен для сложных встраиваемых сетевых, телекоммуникационных и промышленных применений. Ключевой особенностью является интеграция мощного процессорного ядра с богатым набором периферийных интерфейсов, что делает его системой-на-кристалле (SoC).

Основное назначение: Коммутаторы, маршрутизаторы, медиашлюзы, контроллеры базовых станций, промышленные компьютеры, системы управления.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура ядра | PowerPC e500 v1 (с поддержкой VMX) | | Тактовая частота | Данная модификация (EPXAPF) обычно работает на 833 МГц. Существуют версии на других частотах. | | Производительность | ~1600 MIPS (на 833 МГц) | | Кэш-память | • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных
• L2: 512 КБ (унифицированный, с ECC) | | Встроенная память | Контроллер DDR SDRAM с ECC:
• До 400 МГц (DDR800)
• 32-битная шина данных | | Встроенные интерфейсы и ускорители | • Коммутатор (Fabric Crossbar): обеспечивает высокоскоростное взаимодействие между модулями.
• Блок коммуникационных процессоров (CCP): включает 3 программируемых контроллера RISC (CPM) для обработки протоколов.
• Интерфейсы связи CPM: 4x TDM, 2x UTOPIA Level 2 (ATM), 4x Serial DMA, Multi-Channel HDLC, UART, I²C, SPI, 16-битный порт общего назначения.
• Контроллер PCI: 32-битный, версия 2.2, до 66 МГц.
• Контроллер PCI Express (PCIe): 1 lane (x1), Gen 1.0a.
• Контроллер Gigabit Ethernet: 2 порта с поддержкой SGMII.
• Контроллер RapidIO: 1 порт (1x или 4x), версия 1.1.
• Контроллер Secure Digital (SD/MMC). | | Пакет (Package) | 783-контактный TBGA (Thermal Ball Grid Array), 29x29 мм. | | Техпроцесс | 90 нм (технология Freescale HiP7). | | Напряжение питания | Ядро: 1.0В - 1.1В, I/O: 1.8В, 2.5В, 3.3В. | | Температурный диапазон | Расширенный (Extended): -40°C до +105°C (что обозначает суффикс "E" в парт-номере). Критично для промышленного и автомобильного применения. | | Дополнительные функции | Аппаратное ускорение шифрования (SEC 2.2), контроль целостности (интегрированный монитор безопасности), поддержка виртуализации. |

Расшифровка парт-номера MPC8555EPXAPF

• MPC8555 – Базовое название модели (ядро e500, набор периферии).
• E – Extended температурный диапазон (-40°C до +105°C). Вариант без "E" — коммерческий (0°C до +105°C).
• P – Наличие контроллера PCI.
• X – Наличие контроллера PCI Express.
• A – Наличие контроллера RapidIO.
• P – Тип корпуса (TBGA).
• F – Lead-Free (бессвинцовый, соответствует RoHS).

Альтернативные парт-номера (в зависимости от конфигурации и температуры):

• MPC8555ETAPF – Версия с контроллером TDM (но без PCIe и RapidIO). Суффикс "T" вместо "XAP".
• MPC8555TAPF – Коммерческий температурный диапазон (0°C до +105°C) с TDM.
• MPC8555EPXAPF – Аналогичная модель, но в другом корпусе (может отличаться порядок суффиксов, важно проверять даташит).
• MPC8555ECXAPF – Модель с тактовой частотой 1.0 ГГц.

Совместимые и аналогичные модели

При замене или выборе аналога необходимо учитывать полную маркировку, так как различия в одной букве означают разный набор функций.

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

• MPC8548E / MPC8548 – Ближайший аналог. Имеет схожую архитектуру (e500), но другой набор периферии: 2x PCIe (вместо 1x PCIe + PCI), нет встроенного RapidIO (он опционален как внешний мост). Часто используется как взаимозаменяемая, но более распространенная альтернатива.
• MPC8545E / MPC8545 – Упрощенная версия MPC8548 (один порт GbE, меньше PCIe lanes).
• MPC8543E / MPC8543 – Еще более упрощенная версия (без второго GbE, меньше возможностей CPM).
• MPC8540E / MPC8540 – Более ранняя модель с интерфейсом 60x Bus вместо RapidIO/PCIe.
• MPC8560 / MPC8568 – Модели, ориентированные на телекоммуникации (TDM, ATM, больше коммуникационных процессоров).

2. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) модели:

• MPC8548EPXAPF – Очень близок по корпусу и многим выводам, но требует проверки таблицы совместимости выводов (Pinout Compatibility Table) в документации Freescale/NXP, так как различия в интерфейсах (PCI vs PCIe) могут влиять на назначение конкретных ног.

3. Последующие поколения (для новых разработок):

• Семейство QorIQ P1 / P2 (например, P1020, P2020): Прямые наследники на ядре e500v2, обладают лучшей производительностью на ватт, более современной периферией (USB 2.0, SATA). Требуют переработки платы.
• Семейство QorIQ T1 / T2 (например, T1040, T2080): Многоядерные процессоры на архитектуре e5500 (Power ISA v2.06) и e6500, для высокопроизводительных сетевых применений.

Важное примечание: Для гарантированной замены в существующем проекте необходимо:

1. Свериться с официальным даташитом (MPC8555EC Rev 7) и техническим описанием (MPC8555E Reference Manual).
2. Проверить таблицу совместимости выводов (Pin Assignment and Signal Multiplexing).
3. Учесть требования по питанию и тактовой частоте.

Данный процессор сегодня считается устаревшим (EOL — End of Life), но продолжает использоваться в долгосрочных промышленных и сетевых проектах, где важна стабильность и наличие проверенной элементной базы. Для новых разработок рекомендуется рассматривать современные семейства QorIQ от NXP (преемника Freescale).