Freescale MPC8358CZQAGDGA

Отличный выбор! MPC8358CZQAGDGA — это мощный и гибкий коммуникационный процессор от Freescale (ныне NXP Semiconductors), основанный на архитектуре PowerPC. Он широко использовался в сетевом и телекоммуникационном оборудовании.

Описание и назначение

MPC8358E — это система на кристалле (SoC) из серии PowerQUICC II Pro. Её ключевая особенность — интегрированный коммуникационный процессор-сопроцессор (CPM), который разгружает основной CPU, обрабатывая задачи, связанные с коммуникационными интерфейсами и контролем периферии.

Основные области применения:

• Маршрутизаторы и коммутаторы начального и среднего уровня.
• Контроллеры беспроводных базовых станций (BSC, RNC).
• Медиашлюзы и оборудование VoIP.
• Промышленные системы управления и автоматизации.
• Встраиваемые системы, требующие множества интерфейсов связи.

Ключевые преимущества:

• Высокая интеграция: Объединяет CPU, коммуникационный процессор, контроллеры памяти и множество периферийных интерфейсов на одном чипе.
• Гибкость коммуникаций: CPM поддерживает широкий спектр протоколов через интерфейсы SCC и SMC.
• Производительность: Ядро e300c3 (PowerPC G2_LE) обеспечивает достаточную вычислительную мощность для сетевых задач.

Технические характеристики (для MPC8358E серии, включая CZQAGDGA)

1. Центральный процессор (CPU Core):

• Архитектура: PowerPC e300c3 (совместим с PowerPC G2_LE).
• Тактовая частота: До 400 МГц (для модификации CZQAGDGA — 400 МГц).
• Суперскалярное ядро: Выполнение до двух инструкций за такт.
• Кэш: 32 КБ инструкций (L1 I-Cache), 32 КБ данных (L1 D-Cache).

2. Коммуникационный процессор (CPM):

• Тип: Отдельный RISC-процессор, работающий на частоте до 266 МГц.
• Поддерживаемые протоколы/интерфейсы (через 4 контроллера SCC и 2 SMC):
  • Ethernet: 10/100 Мбит/с (до 2 портов).
  • TDM/HDLC (для E1/T1).
  • UART (последовательные порты).
  • USB 2.0 Full Speed (12 Мбит/с) — 1 хост и 1 устройство.
  • SPI, I²C.
  • ATM, Serial RapidIO (в зависимости от конфигурации).

3. Память:

• Контроллер DDR1/DDR2 SDRAM: До 333 МГц (DDR666), 32-битная шина.
• Контроллер локальной шины: Поддержка NOR Flash, SRAM и других устройств.
• Встроенная память: 4 КБ буферов для CPM.

4. Периферийные интерфейсы:

• 4-канальный DMA-контроллер.
• Программируемый контроллер прерываний (PIC).
• 4 таймера общего назначения.
• Контроллер часов реального времени (RTC).
• Контроллер шины PCI 2.3 (32-бит, 66 МГц).
• Контроллер шины PCI Express 1.0a (1 lane, 2.5 GT/s) — в MPC8358E, но не во всех модификациях.

5. Техпроцесс и корпус:

• Техпроцесс: 130 нм.
• Корпус: CZQAGDGA указывает на корпус TEPBGA-672 (Thermal Enhanced Plastic Ball Grid Array, 672 вывода).
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +105°C, Tj) или промышленный (-40°C до +105°C, Tj) — зависит от суффикса.

6. Напряжение питания: 1.2 В для ядра, 2.5 В / 3.3 В для ввода-вывода.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Модель MPC8358CZQAGDGA является частью большого семейства. Её полный номер содержит всю информацию:

• MPC8358 — базовое название семейства.
• C — версия ядра (частота, набор функций).
• Z — температурный диапазон (коммерческий/промышленный).
• Q — корпус (TEPBGA-672).
• A — уровень ревизии кристалла.
• GD — вариант частоты и набора интерфейсов (например, 400 МГц CPU, 266 МГц CPM, с PCI Express).
• GA — код партии/упаковки.

Совместимые и альтернативные модели в семействе MPC8358E:

• MPC8358CZQAGD — практически идентичная модель, отличается только суффиксом упаковки.
• MPC8358CZQADDA — версия с частотой CPU 266 МГц.
• MPC8358CZQAGDGA (рассматриваемая) — 400 МГц, с PCIe.
• MPC8358ECZQAGDGA — аналогична, но с гарантированным расширенным температурным диапазоном (Industrial).
• MPC8358E — общее обозначение всей серии с улучшенным энергопотреблением.

Прямые аналоги и совместимые модели (из других серий PowerQUICC II Pro):

• MPC8349E: Ближайший аналог с похожей архитектурой, но часто с другими вариантами интерфейсов (например, без PCIe, но с Gigabit Ethernet). Может быть функционально совместим на уровне платы при переразводке.
• MPC8360E: Более продвинутая модель с двумя ядрами e300 и поддержкой Gigabit Ethernet. Имеет другой корпус и требует другой разводки.
• MPC832xE: Более бюджетная серия с одним ядром и упрощенным набором периферии.

Важное замечание по совместимости: Несмотря на схожесть архитектуры, разные чипы имеют разные корпуса и выводы (pinout). Замена одного чипа на другой почти всегда требует переразводки печатной платы. Совместимость на уровне программного обеспечения (прошивки) высокая, особенно внутри одной серии (например, между MPC8358CZQADDA и MPC8358CZQAGDGA), но требует адаптации тактовых частот и инициализации памяти в коде.

Резюме

MPC8358CZQAGDGA — это 400-МГц версия коммуникационного процессора PowerQUICC II Pro, оптимизированная для устройств, где требуется баланс между производительностью, количеством интерфейсов (Ethernet, PCIe, USB, TDM) и стоимостью. Его основная ниша — сетевая и промышленная встраиваемая электроника. При поиске замены или аналога необходимо в первую очередь обращать внимание на корпус, распиновку и наличие критичных интерфейсов (PCI Express, количество портов Ethernet).