Freescale MC7448VU1400ND

Отличный выбор! MC7448VU1400ND — это один из самых мощных и популярных процессоров из семейства PowerPC G4 от Freescale, широко использовавшийся в высокопроизводительных встраиваемых системах и рабочих станциях.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC7448 — это 32-битный суперскалярный RISC-микропроцессор, представляющий собой семьмое поколение (G4) архитектуры PowerPC. Он является эволюционным развитием модели MPC745x, но изготовлен по более тонкому 90-нм техпроцессу, что позволило значительно снизить энергопотребление и тепловыделение при увеличении тактовой частоты.

Основное предназначение: Высокопроизводительные встраиваемые системы (телекоммуникационное оборудование, сетевые маршрутизаторы и коммутаторы, системы хранения данных), а также рабочие станции (например, поздние модели Apple Power Mac G4 и некоторые серверы).

Ключевая особенность: Наличие двух независимых блоков целочисленной арифметики (Integer Unit - IU) и двух блоков вычислений с плавающей запятой (Floating-Point Unit - FPU), что обеспечивает высокую параллельность обработки команд.

Расшифровка парт-номера MC7448VU1400ND

• MC — Prefix для микропроцессоров Freescale (Motorola).
• 7448 — Номер ядра и модели.
• V — Корпус: CBGA (Ceramic Ball Grid Array). Надежный корпус с керамической подложкой.
• U — Температурный диапазон: Расширенный промышленный (-40°C до +105°C). Это ключевой показатель, отличающий его от "коммерческих" версий.
• 1400 — Тактовая частота ядра: 1400 МГц (1.4 GHz).
• N — Уровень напряжения ядра: 1.1 В. Низкое напряжение благодаря 90-нм процессу.
• D — Ревизия кристалла. Указывает на конкретную версию маски.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | PowerPC 32-бит (Book E), семейство G4 (AltiVec) | | Техпроцесс | 90 нм (CMOS SOI) | | Тактовая частота | 1400 МГц | | Частота системной шины (FSB) | 200 МГц (с DDR-удвоением, эффективная 400 МГц) | | Пропускная способность шины | 6.4 ГБ/с (200 МГц x 8 байт x 2 DDR) | | Напряжение ядра (Vdd) | 1.1 В (для версии "N") | | Потребляемая мощность (тип.) | ~12 Вт (при 1.1 В, 1.4 ГГц) | | Кэш-память L1 | 32 КБ инструкций + 32 КБ данных | | Кэш-память L2 | 512 КБ (интегрированная, полноскоростная) | | Кэш-память L3 | Контроллер на кристалле (для внешней памяти DDR SRAM до 2 МБ) | | Блок векторной обработки | AltiVec (Velocity Engine) – 128-битный SIMD блок, 10 исполнительных устройств | | Исполнение команд | Суперскалярное, до 3 инструкций за такт (до 8 в конвейере) | | Корпус | CBGA-360 (360 контактов) | | Температурный диапазон | -40°C до +105°C (промышленный) |

Совместимые и альтернативные модели (Парт-номера)

Процессоры семейства 7447/7448 имеют сложную систему маркировки. Вот основные парт-номера и совместимые модели:

Прямые аналоги MC7448 с разными частотами и параметрами:

• MC7448VU1267ND – 1267 МГц, 1.1 В, промышленный.
• MC7448VU1333ND – 1333 МГц, 1.1 В, промышленный.
• MC7448VU1400ND – 1400 МГц, 1.1 В, промышленный (рассматриваемая модель).
• MC7448VU1000ND – 1000 МГц, 1.1 В, промышленный.
• MC7448VU867ND – 867 МГц, 1.1 В, промышленный.
• MC7448VUxxxLE – Суффикс LE означает "Lead-Free" (без свинца, RoHS-совместимый). Пример: MC7448VU1400LE.
• MC7448VUxxxNx – Суффикс без "D" (например, MC7448VU1400N) может указывать на другую ревизию.

Совместимые модели (предыдущее поколение - 130 нм):

Эти процессоры имеют схожий корпус и совместимость по контактам (pin-to-pin), но работают при более высоком напряжении и частотах шины. Внимание: Совместимость зависит от материнской платы и поддержки напряжений.

• MPC7455VUxxxx – Частоты до 1420 МГц, 1.3/1.4 В, 130 нм, кэш L2 512 КБ.
• MPC7457VUxxxx – Частоты до 1420 МГц, 1.3 В, 130 нм, кэш L2 1 МБ. Более производительный, чем 7455.

Модели для коммерческого применения (0°C до +105°C):

• MC7448xxxND заменяется на MC7448xxxJD (где J – коммерческий температурный диапазон). Пример: MC7448VU1400JD.

Важные замечания по совместимости и применению

1. Не является прямым аналогом для Apple Power Mac G4. Хотя архитектурно подходит, в компьютерах Apple чаще использовались процессоры с индексом AP (Apple PowerPC), например, APM7448VU1400ND. Они могут иметь ключевые отличия в распиновке или микроcode. Прямая замена не всегда возможна.
2. Ключевое отличие "промышленных" (U) моделей – гарантированная работа в экстремальных температурных условиях, что критично для телекоммуникационного оборудования.
3. Наличие контроллера L3 на кристалле – важное преимущество для задач, требующих высокой скорости доступа к памяти. Производительность сильно зависит от установленного внешнего чипа SRAM.
4. Архитектура G4 с AltiVec до сих пор востребована в нишевых областях, где важно детерминированное время отклика и обработка сигналов (DSP-задачи).

Этот процессор был настоящим "рабочим конем" для индустриальных решений середины 2000-х, сочетая в себе высокую производительность, особенно в задачах с векторными вычислениями, и выдающуюся энергоэффективность для своего времени.