Freescale P2020NSE2MFC

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P2020NSE2MFC — это высокопроизводительный коммуникационный процессор, ориентированный на применение в сетевой инфраструктуре, телекоммуникационном оборудовании и промышленных системах управления.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание и назначение

Процессор P2020 принадлежит к семейству QorIQ P2, построенному на архитектуре e500v2 (двухъядерный PowerPC). Модель NSE2MFC является его конкретной версией с определенными настройками частоты, температурного диапазона и корпуса.

Ключевые особенности и применение:

• Двухъядерная архитектура: Позволяет эффективно разделять задачи (например, управление плоскостью данных и плоскостью управления в маршрутизаторе).
• Интегрированные контроллеры коммуникации: Наличие интерфейсов PCI Express, SATA, Gigabit Ethernet делает его идеальным для встраиваемых коммуникационных решений.
• Высокая интеграция: Уменьшает общее количество компонентов на плате, снижая стоимость и сложность системы.
• Типичные применения:
  • Контроллеры базовых станций (LTE, 3G)
  • Устройства доступа (MSAN, DSLAM)
  • Маршрутизаторы и коммутаторы уровня предприятия/оператора связи
  • Промышленные шлюзы и контроллеры
  • Оборудование для аэрокосмической и оборонной промышленности (благодаря расширенному температурному диапазону)

Технические характеристики (для P2020NSE2MFC)

Расшифровка партномера: P2020 (модель) N (температурный диапазон) S (статус поставки) E2 (частота ядра) M (частота платформы) F (частота DDR) C (тип корпуса).

1. Ядро и производительность:

   • Архитектура: Два ядра Power Architecture e500v2 с поддержкой виртуализации.
   • Тактовая частота ядра (E2): 1.2 ГГц.
   • Частота платформы (M): 400 МГц.
   • Частота памяти DDR (F): 400 МГц (DDR2/DDR3 контроллер).
   • Кэш: По 32 КБ L1 (инструкции + данные) и 512 КБ L2 на каждое ядро.

2. Память:

   • Контроллер памяти: Встроенный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM с ECC-поддержкой.
   • Скорость данных: До 800 MT/s.

3. Коммуникационные интерфейсы и периферия:

   • Интерфейсы Ethernet: Три встроенных контроллера Gigabit Ethernet (eTSEC).
   • Шина PCI Express: Два контроллера PCIe (1 x Gen2, 1 x Gen1).
   • SATA: Два порта SATA 2.0.
   • USB: Два контроллера USB 2.0 (с поддержкой Host и Device).
   • Другие интерфейсы: DUART, I²C, SPI, GPIO, SD/MMC, контроллер прерываний.

4. Безопасность:

   • Блок шифрования (SEC): Версия 4.0, поддерживающая алгоритмы DES, 3DES, AES, SHA, RSA, ECC для ускорения операций шифрования/дешифрования.

5. Корпус и условия эксплуатации:

   • Тип корпуса (C): 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array).
   • Температурный диапазон (N): Промышленный (Industrial) от -40°C до +105°C (Tj). Это ключевая характеристика данной версии.
   • Статус поставки (S): Стандартный (Standard) для расширенного температурного диапазона.

Парт-номера и совместимые модели

Процессоры NXP имеют сложную систему маркировки. P2020NSE2MFC — это Orderable Part Number (OPN) или Mask Set Number (MSN). Это полный номер для заказа.

Совместимые и альтернативные модели в семействе P2020

Совместимость, в первую очередь, определяется механической и электрической совместимостью (один и тот же корпус 689-FCBGA) и поддержкой аналогичных интерфейсов. Модели различаются частотой, температурным диапазоном и наличием/отсутствием блока SEC.

• Прямые аналоги с другими частотами или диапазонами:

  • P2020NSE1MFC: Частота ядра 1.0 ГГц, остальное аналогично.
  • P2020NSE1MFB: Частота ядра 1.0 ГГц, частота DDR 333 МГц.
  • P2020NSE2MFB: Частота ядра 1.2 ГГц, частота DDR 333 МГц.
  • P2020NSE2MHB: Частота ядра 1.2 ГГц, частота платформы 533 МГц, частота DDR 400 МГц.
  • P2020XSE2MHC: Частота ядра 1.2 ГГц, коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C).

• Модели БЕЗ блока безопасности (SEC):

  • P2010NSE2MFC: Одноядерная версия P2020 без SEC. Механически и по выводам совместима, но имеет меньше вычислительной мощности и не поддерживает аппаратное шифрование.
  • P2010XSE2MHC: Одноядерная, коммерческий диапазон.

• Модели с другим корпусом (требуют переразводки платы):

  • P2020NSE2MHB (в корпусе 689, но с другими электрическими параметрами).
  • Модели с суффиксом "D" (например, P2020NSD2MHB) — корпус 689, но с дополнительными возможностями отладки.

Ключевые отличия для совместимости:

1. Температурный диапазон: Модели с индексом "N" (Industrial) можно заменить на "X" (Extended Commercial), но не наоборот, если требуется работа при отрицательных температурах.
2. Наличие SEC: Модели с SEC (P2020) и без него (P2010) программно не полностью совместимы на уровне драйверов безопасности.
3. Частота: Процессоры с более низкой частотой обычно могут работать на плате, рассчитанной на более высокую частоту (при условии настройки ПО), но обратная замена может привести к нестабильности.

Важно: При замене всегда необходимо:

1. Сверять datasheet и reference manual по выводам (pinout).
2. Проверять поддержку требуемых частот системной шины и памяти в процессоре и на плате.
3. Обновлять прошивку (U-Boot, драйверы) для корректного распознавания и работы нового чипа.

Рекомендуемый источник информации: Официальная страница продукта на сайте NXP и документы P2020QorIQ Integrated Processor Reference Manual, P2020 Data Sheet, а также Part Number Interpretation for QorIQ Processors.