Freescale P1014NSN5DFB

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P1014NSN5DFB — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем, ориентированный на коммутацию и маршрутизацию в сетевой инфраструктуре, а также на промышленные приложения.

Описание и назначение

P1014NSN5DFB относится к семейству QorIQ P1 (ранее известному как PowerQUICC III). Это однокристальная система (SoC), построенная на энергоэффективном ядре e500v2 с архитектурой Power ISA. Ключевая особенность — интегрированный коммутатор (Ethernet Switch), что делает его идеальным решением для "умных" управляемых коммутаторов, маршрутизаторов начального уровня, промышленных шлюзов, контроллеров в энергетике (Smart Grid) и телекоммуникационном оборудовании.

Основные преимущества:

• Высокая интеграция: В одном чипе объединены процессорное ядро, коммутатор, контроллеры интерфейсов, что снижает общую стоимость и сложность платы.
• Производительность: Частота до 800 МГц (у данной модели) обеспечивает достаточную мощность для обработки сетевого трафика и выполнения задач управления.
• Гибкость ввода-вывода: Наличие контроллеров PCI Express, SATA, USB позволяет подключать разнообразную периферию.
• Надежность: Предназначен для длительного срока службы в промышленных условиях.

Технические характеристики (P1014NSN5DFB)

• Архитектура/Ядро: Одно ядро e500v2 (Power ISA) с поддержкой виртуальной памяти (MMU).
• Тактовая частота: 800 МГц (у данной конкретной модификации).
• Кэш-память:
  • L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных (на ядро).
  • L2: 256 КБ (с контролем ошибок ECC).
• Встроенный коммутатор: 5-портовый гигабитный Ethernet-коммутатор (eTSEC1-eTSEC5).
  • Поддержка синхронного Ethernet (SyncE).
  • Поддержка IEEE 1588 для синхронизации времени.
• Контроллеры интерфейсов:
  • 1 x PCI Express 2.0 (1 lane).
  • 2 x Serial ATA 2.0 (SATA II).
  • 2 x USB 2.0 (с поддержкой Host и OTG).
  • 2 x контроллера UART.
  • eSDHC для интерфейса SD/MMC.
  • I2C, SPI, GPIO.
• Контроллер памяти: Встроенный контроллер DDR3/DDR3L SDRAM с ECC.
  • Поддерживаемая частота: до 800 МГц (данные).
  • Ширина шины: 16-бит.
• Безопасность: Поддержка криптографического ускорения (SEC 4.0 — Security Engine) — опционально, необходимо уточнять для конкретной модели.
• Техпроцесс: 45 нм.
• Корпус: 689-контактный FC-PBGA.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial, -40°C до +105°C на переходе, Tj).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Это часть большого семейства. Ключевые отличия между моделями — частота процессора, наличие/отсутствие блока безопасности (SEC), температурный диапазон.

Ближайшие совместимые модели в семействе P1014:

• P1014NSN5DFA — Аналог с частотой 667 МГц.
• P1014NXN5DFB — Версия с криптографическим ускорителем (SEC 4.0) на частоте 800 МГц.
• P1014NXN5DFA — Версия с SEC 4.0 на частоте 667 МГц.
• P1014NSN5HFA / P1014NXN5HFA — Версии с расширенным температурным диапазоном для автомобильной промышленности (AEC-Q100).

Совместимые/Альтернативные модели в том же сегменте:

• P1020 / P1021 — Двухъядерные версии (2 x e500), более высокая производительность, также с коммутатором.
• P1013 — Более простая версия с 3-портовым коммутатором.
• P1011 / P1012 — Модели без встроенного коммутатора, но с большим количеством контроллеров eTSEC (для внешних PHY).
• P1022 — Двухъядерная модель, ориентированная на хранение данных (акцент на SATA, PCIe).
• Более новые поколения NXP:
  • Layerscape LS1 (например, LS1021A) — Архитектура ARM, пришедшая на смену старым линейкам Power Architecture для доступа на рынок.
  • QorIQ P2 (P2020) / P4 (P4080) — Более производительные многоядерные процессоры Power Architecture.

Важно для замены: При замене на другую модель необходимо проверять:

1. Совместимость корпуса (pin-to-pin). P1014NSN5DFB и P1014NXN5DFB, как правило, совместимы.
2. Наличие блока SEC, если он используется в вашем ПО.
3. Тактовую частоту и поддержку ее вашей платой.
4. Температурный диапазон.
5. Ревизию чипа (Silicon Revision) — более поздние ревизии могут иметь исправления errata.

Рекомендация: Всегда сверяйтесь с официальными Data Sheet (P1014EC) и Reference Manual (P1014RM) от NXP для конкретной ревизии чипа и полного списка errata перед проектированием или заменой. Номер данного чипа часто указывается на верхней маркировке как P1014 NSN 5DF B, где последние буквы могут обозначать ревизию и особенности поставки.