Freescale MC8640DHX1250HC

Отличный выбор! Freescale MC8640DHX1250HC — это высокопроизводительный двухъядерный процессор для встраиваемых систем и телекоммуникационного оборудования, выпускавшийся под брендом Freescale Semiconductor (позже поглощенной NXP Semiconductors). Он относится к знаменитому семейству PowerQUICC III (или MPC86xx).

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимая информация.

Описание и назначение

MC8640D — это система на кристалле (SoC), объединяющая два вычислительных ядра PowerPC e600 (основанных на архитектуре PowerPC G4/PPC7447) с комплексом высокоскоростных интерфейсов для коммуникаций. Его ключевая особенность — интегрированный коммуникационный процессор (CPM), разгружающий CPU от обработки сетевых протоколов.

Основные области применения:

• Сетевое оборудование: маршрутизаторы среднего и высокого уровня, коммутаторы, медиаконвертеры.
• Телекоммуникационные платформы: контроллеры базовых станций, мультиплексоры.
• Промышленные системы управления.
• Оборонная и аэрокосмическая электроника (в стойких к жестким условиям исполнениях).

Суффикс HX1250HC в полном названии расшифровывается:

• H: Корпус, стойкий к высоким температурам (часто -40°C до +105°C или +125°C).
• X: Указание на корпус (в данном случае, вероятно, CBGA или PBGA).
• 1250: Тактовая частота ядра — 1250 МГц.
• HC или C: Версия ядра (ревизия) или категория потребления/производительности.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | Два ядра PowerPC e600 (с ядром AltiVec/Velocity Engine для векторных вычислений). | | Тактовая частота | 1250 МГц (1.25 ГГц) на ядро. | | Техпроцесс | 90 нм (SOI — кремний на изоляторе). | | Кэш-память | L1: 32 КБ инструкций + 32 КБ данных на ядро.
L2: 1 МБ общий кэш второго уровня (с ECC). | | Интегрированная память | Контроллер двухканальной DDR2 SDRAM с ECC (до 667 МГц). | | Коммуникационный процессор (CPM) | Включает 3x RapidIO Message Units, 4x Fast Communications Controllers (FCC) для Gigabit Ethernet, 2x Multi-Channel Controllers (MCC) для TDM/E1/T1, 4x Serial Communications Controllers (SCC) для UART/HDLC и др. | | Высокоскоростные интерфейсы | Serial RapidIO (x1, x4), PCI/PCI-X, 10/100/1000 Ethernet (через FCC). | | Периферия | Контроллер прерываний, DMA, таймеры, интерфейс I²C, DUART. | | Напряжение питания | Ядро: ~1.0-1.2В, I/O: 1.8В / 2.5В / 3.3В (зависит от интерфейса). | | Теплопакет (TDP) | Приблизительно 15-25 Вт (зависит от нагрузки и ревизии). | | Корпус | 783-контактный CBGA (Ceramic Ball Grid Array). Вариант "H" — для расширенного температурного диапазона. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Полное название — это и есть парт-номер. Однако, в зависимости от частоты, температурного диапазона и корпуса, существовала линейка совместимых моделей.

Базовый парт-номер: MC8640D

Варианты по частоте и исполнению (примеры):

• MC8640DHX1250HC — 1.25 ГГц, расширенный темп. диапазон, корпус CBGA.
• MC8640DVR1000NC — 1.0 ГГц, коммерческий диапазон (0°C to +105°C), корпус PBGA.
• MC8640DHX1000HC — 1.0 ГГц, расширенный темп. диапазон.
• MC8640DVR1250NC — 1.25 ГГц, коммерческий диапазон.
• MC8641D — Модель с поддержкой RapidIO Gen2 и другими усовершенствованиями (более новая ревизия).

Ключевые суффиксы:

• D: Dual-core (двухъядерный).
• H: Extended temperature / Hi-Rel.
• V или без него: Commercial temperature.
• X: Тип корпуса (часто керамический для H-версий).
• N / C в конце: Ревизия ядра или версия спецификации.

Совместимые и аналогичные модели

Совместимость зависит от конкретного применения (сокет, распиновка, поддержка в BSP — Board Support Package).

1. Прямые аналоги в том же семействе (сокетовая/функциональная совместимость):

• MC8640D с другими частотами (1000 МГц, 1200 МГц) и температурными диапазонами. Важно: Проверять datasheet на совпадение ревизии ядра (например, ревизия 2.x vs 3.x).
• MC8641D — Потомственная модель с улучшениями (RapidIO 2.0, PCI Express). Часто является drop-in replacement с обновлением прошивки/ПО.
• MC8640 (одноядерная версия) — Совместима по корпусу и многим функциям, но имеет одно ядро. Не подходит для задач, рассчитанных на два ядра.

2. Процессоры из того же семейства PowerQUICC III (MPC86xx):

• MPC8640D, MPC8641D — Фактически, то же самое семейство. После ребрендинга Freescale стала использовать префикс "MPC" вместо "MC" для некоторых линеек. MPC8641D — логичный апгрейд.
• MPC8572 / MPC8569 — Более поздние и продвинутые модели семейства PowerQUICC III (или уже переход к QorIQ P1/P2). Имеют схожую архитектуру (ядро e500), но другую периферию и сокет. Не являются прямыми аналогами, но используются в схожих применениях.

3. Прямые конкуренты от других производителей (функциональные аналоги):

• Intel XScale IXP系列 (для сетевых применений).
• Cavium (Marvell) Octeon (MIPS64 многоядерные процессоры для сетевого оборудования).
• Broadcom (быв. NetLogic) XLP/XLR (MIPS).
• TI Keystone / Multicore DSP+ARM (для комбинированных задач).

Важное предупреждение: При замене необходимо учитывать не только частоту, но и:

• Ревизию кристалла (Silicon Revision) — от нее зависит список errata (ошибок) и патчей в микрокоде/ПО.
• Температурный диапазон (Commercial, Industrial, Extended).
• Точную маркировку корпуса (CBGA, PBGA, количество выводов).
• Требования к питанию и последовательности запуска (Power Sequencing).

Для поиска аналогов и актуальной документации рекомендуется использовать официальный сайт NXP Semiconductors и искать по семейству MPC8640D.