Freescale P2020PSE2MZB

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P2020 — это высокопроизводительный двухъядерный процессор коммуникационной платформы (QorIQ P2 серии), ориентированный на применении в сетевой инфраструктуре, телекоммуникациях и промышленных системах.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация по совместимости для конкретной маркировки P2020PSE2MZB.

Описание и назначение

Микропроцессор Freescale P2020 — это система-на-кристалле (SoC), построенная на двух ядрах архитектуры Power Architecture e500v2 с тактовой частотой до 1,2 ГГц. Он сочетает высокую вычислительную мощность с богатым набором периферийных интерфейсов, специально разработанных для управления сетевым трафиком.

Ключевые области применения:

• Сетевое оборудование: Многофункциональные маршрутизаторы, коммутаторы уровня 2/3, точки доступа.
• Телекоммуникации: Контроллеры базовых станций, медиашлюзы, оборудование для передачи данных.
• Промышленность: Промышленные контроллеры, системы управления в энергетике, интеллектуальные платформы ввода-вывода.
• Печатные платы: Может использоваться в качестве основного процессора на специализированных платах, например, в некоторых моделях устройств MikroTik (как компонент на системной плате).

Расшифровка парт-номера: P2020PSE2MZB

• P2020: Базовая модель процессора.
• P: Корпус — 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array).
• S: Температурный диапазон — Расширенный коммерческий/промышленный (от -40°C до +105°C Tj).
• E2: Индекс скорости процессора — обозначает максимальную частоту ядра (в данном случае 1,2 ГГц).
• M: Вариант исполнения (может указывать на определенную ревизию или набор функций).
• Z: Вариант упаковки/поставки (например, безгалогенный, соответствует RoHS).
• B: Ревизия кристалла (B — более поздняя, обычно с исправлениями errata).

Технические характеристики (для P2020PSE2MZB)

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Два ядра Power Architecture e500v2 с технологией одновременной многопоточности (SMT), 2 потока на ядро.
• Тактовая частота: До 1,2 ГГц (определяется суффиксом E2).
• Кэш-память: 32 КБ L1-кэш (инструкции + данные) на ядро, 512 КБ общий кэш L2.
• Целочисленное устройство (Integer Unit): Двухпотоковое, суперскалярное (может исполнять до 3 инструкций за такт).

2. Память:

• Контроллер памяти: Встроенный двухканальный контроллер DDR2/DDR3 SDRAM с ECC.
  • Поддерживаемая частота: до DDR3-800.
  • Пропускная способность: до 12.8 ГБ/с (теоретический максимум).

3. Сетевые интерфейсы и ускорение:

• Security Engine (SEC 4.0): Аппаратное ускорение шифрования (AES, DES, 3DES, SHA, RSA) для VPN, IPsec, SSL/TLS.
• Паттерн-процессор (Pattern Matching Engine): Ускоряет проверку пакетов по сложным шаблонам (RegEx).
• Контроллер коммутатора: Интегрированный 3-портовый гигабитный Ethernet-коммутатор (eTSEC1-3) со скоростью до 1 Гбит/с на порт.
• Контроллер PCI Express: Два контроллера PCIe 2.0 (один x4 или два x1/x2).

4. Периферия и ввод-вывод:

• Контроллер последовательной периферии: Два контроллера Serial RapidIO 1.2/2.0 (до 5 Гбод).
• Другие интерфейсы: Два контроллера I²C, четыре контроллера UART, контроллер USB 2.0 (с поддержкой OTG), контроллер SATA 2.0, контроллер SD/MMC, GPIO.

5. Техпроцесс и энергопотребление:

• Техпроцесс: 45 нм.
• Типичное энергопотребление: ~5-7 Вт (зависит от нагрузки и частоты).

6. Корпус:

• Тип: 689-контактный FC-PBGA (код корпуса P).
• Размер: 31x31 мм.

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и варианты в линейке P2020: Парт-номера отличаются суффиксами, указывающими на частоту, температурный диапазон и корпус.

• P2020PSE2MHB / P2020PSE2MHC — Аналогичные версии с частотой 1,2 ГГц, могут отличаться ревизией или условиями поставки.
• P2020PSE1MZB — Версия с частотой 1,0 ГГц (суффикс E1). Прямой аналог с меньшей тактовой частотой.
• P2020NSE2MHC — Версия с частотой 1,2 ГГц, но в корпусе с меньшим количеством выводов (сильно урезанная периферия, 473-контактный FC-PBGA). Важно: Не является pin-to-pin совместимым с P2020PSE2MZB!
• P2010 — Одноядерная версия процессора P2020. Сохраняет совместимость по выводам (pin-to-pin) с P2020, что позволяет использовать одну и ту же печатную плату.

2. Совместимые и конкурирующие модели в семействе QorIQ:

• P1 Серия (ниже уровнем): P1010, P1011, P1012 (одноядерные, менее производительные).
• P2 Серия (одного уровня):
  • P2040 / P2041 — 4-ядерные процессоры, архитектурно схожие, но с большим количеством ядер. Не совместимы по выводам.
  • P2020 — Базовая двухъядерная модель.
• T1/T2 Серия (новее, но другая архитектура): T1022, T1040 (архитектура Power e5500, более энергоэффективные). Не являются прямой заменой.

3. Совместимость на уровне плат: Процессор P2020PSE2MZB известен тем, что используется в качестве основного процессора на некоторых платах производителя MikroTik (например, на системной плате для маршрутизаторов серии CCR более старых ревизий). При замене на плате необходимо учитывать:

• Полная совместимость по выводам (pin-to-pin): Только с другими процессорами в корпусе 689-pin FC-PBGA и с тем же температурным диапазоном (S). Это, в первую очередь, P2020PSE1MZB (1.0 ГГц) и одноядерный P2010.
• Совместимость на уровне системы: Для замены требуется перепрошивка firmware (U-Boot, операционная система), так как драйвера и таблицы устройств (DTS) должны быть сконфигурированы под конкретную модель и частоту CPU.
• Несовместимые корпуса: Модели с суффиксом N (например, P2020NSE2MHC) имеют другой корпус и не подходят для установки на плату, рассчитанную на версию P.

Вывод: Freescale P2020PSE2MZB — это мощный и гибкий процессор для встраиваемых сетевых решений. При поиске замены или аналога ключевое внимание следует уделять суффиксам P (корпус) и S (температурный диапазон), а также индексу скорости E2 (частота 1,2 ГГц). Наиболее безопасной прямой заменой является модель P2020PSE1MZB, если допустимо снижение частоты.