Freescale MPC8313CVRAGDB

Отличный выбор! MPC8313CVRAGDB — это очень популярный и сбалансированный микропроцессор для встраиваемых систем от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

MPC8313E — это энергоэффективный системный контроллер на базе архитектуры Power Architecture®. Он ориентирован на приложения, требующие высокой интеграции, производительности сетевой обработки и коммуникационных возможностей при ограниченном энергопотреблении и стоимости.

Ключевая идея: Объединить мощное процессорное ядро e300c3 (производная от PowerPC G2) с богатым набором периферии на одном кристалле (SoC - System-on-Chip), что делает его идеальным для шлюзов, маршрутизаторов, коммутаторов, промышленных контроллеров и сетевых устройств хранения данных (NAS).

Полное описание парт-номера: MPC8313CVRAGDB

Расшифровка маркировки:

• MPC8313 — базовое название семейства.
• C — обозначение корпуса (в данном случае C = 516-ball TEPBGA).
• V — температурный диапазон (V = расширенный коммерческий, от -40°C до +105°C). Буква "R" означала бы промышленный диапазон (от -40°C до +125°C).
• R — уровень качества и доступности (стандартный коммерческий).
• A — ревизия ядра/кристалла (A — первая ревизия).
• G — вариант скорости (частота ядра и шины, см. таблицу ниже).
• DB — вариант поставки (лоток/трей).

Основные технические характеристики

| Категория | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | Power Architecture® с ядром e300c3 (на базе PowerPC G2), 32-битное. Поддержка как big-endian, так и little-endian. | | Тактовая частота | Вариант "G": 266 MHz для ядра (Core Complex Bus). Частота шины DDR и периферии зависит от настройки PLL. | | Производительность | До ~400 MIPS (Dhrystone 2.1). | | Память | Контроллер DDR SDRAM: 32-битная шина (DDR1/DDR2), поддерживает до 333 МГц (DDR666), ECC. | | Встроенная память | 16 КБ инструкций L1-кэш, 16 КБ данных L1-кэш. | | Сетевая периферия | Двойной Gigabit Ethernet: 2 контроллера eTSEC (Enhanced Three-Speed Ethernet Controller) с поддержкой SGMII, RGMII, MII, RMII. Имеют встроенные коммутаторы и поддержку аппаратного ускорения (IPsec, QoS). | | Коммуникации/Интерфейсы | • USB 2.0: 2 порта (1 хост/OTG + 1 хост), High-Speed (480 Мбит/с).
• Serial ATA (SATA): 1 порт SATA 1.0 (1.5 Гбит/с).
• PCI Express: 1 lane PCIe 1.0a.
• SD/MMC: Контроллер Secure Digital Host.
• UART: 2 канала.
• I2C: 2 контроллера.
• SPI: Контроллер.
• GPIO: Множество линий. | | Обработка безопасности | Cryptographic Acceleration Unit (SEC 2.2): поддержка DES, 3DES, AES, SHA-1, SHA-256, RSA, RNG. Ключевой компонент для VPN-шлюзов. | | Системная логика | • Программируемый контроллер прерываний.
• 4-канальный DMA-контроллер.
• Таймеры (включая периодический таймер).
• Контроллер часов (RTC).
• Контроллер сброса и питания. | | Напряжение питания | Ядро: 1.2 В, DDR: 1.8 / 2.5 В, Ввод/вывод: 3.3 В. | | Корпус | TEPBGA-516 (термоусиленный пластиковый корпус с шариковыми выводами, 516 контактов). | | Техпроцесс | 90 нм. |

Совместимые и альтернативные модели (Парт-номера)

MPC8313 имеет большое семейство с разными частотами, температурными диапазонами и вариантами корпусов. Совместимость, как правило, пин-ту-пин в рамках одного корпуса.

Основные парт-номера из семейства MPC8313E:

• MPC8313CVRAGDA / MPC8313CVRADB — аналогичные модели, отличающиеся частотой (вариант "A" — 266/266 МГц, вариант "D" — 266/133 МГц для DDR). "DA" и "DB" — варианты поставки.
• MPC8313ECVRAGDA — коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C).
• MPC8313VRAFFC — корпус с меньшим числом выводов (F = 473-ball PBGA), частота 400 МГц (вариант "F"), промышленный диапазон.
• MPC8313VRAGDA — корпус PBGA (без "C"), 266 МГц.

Совместимые/Альтернативные модели из других семейств (требуют проверки распиновки и ПО):

• MPC8314E / MPC8315E — Прямые наследники с улучшениями: более высокая частота (до 400 МГц), улучшенный контроллер DDR2 (до 533 МГц), дополнительная периферия (2-й порт SATA у MPC8315). Часто являются drop-in заменой с обновлением прошивки.
• MPC834xE (например, MPC8349E) — Более старая линейка, имеет отдельный контроллер PCI, но в целом схожая архитектура. Не является прямой заменой, требуется переразводка платы.
• LS102xA / LS104xA от NXP (Архитектура ARM Cortex-A) — Это современные аналоги по классу производительности и сетевых возможностей, но на совершенно другой архитектуре (ARM vs PowerPC). Требуют полной переработки аппаратной и программной части.

Ключевые области применения:

• Сетевые шлюзы (Gateway) для дома и офиса (SOHO)
• Управляемые коммутаторы
• VPN-роутеры и межсетевые экраны
• Контроллеры систем хранения (NAS)
• Промышленные компьютеры и панели управления
• Коммуникационное оборудование (медиаконвертеры, мультиплексоры)

Важное примечание:

Микросхема MPC8313E является устаревшей, но не снятой с производства (Active). Для новых проектов NXP рекомендует переходить на более современные платформы, такие как Layerscape (на ARM) или QorIQ (на Power Architecture). Однако, благодаря своей надежности, зрелости ПО (поддерживается в ядре Linux) и доступности, MPC8313E остается востребованной для модернизации старых продуктов и в нишевых приложениях.

При выборе аналога или замены всегда сверяйтесь с последними даташитами и Technical Data Sheets (TDS) на официальном сайте NXP.