Freescale P3041NXE1NNB

Отличный выбор! Freescale P3041NXE1NNB — это высокопроизводительный процессор для встраиваемых систем, относящийся к знаменитому семейству QorIQ P3/P4 (ранее известному как PowerQUICC III Pro). Этот чип широко использовался в телекоммуникационной, сетевой и промышленной аппаратуре.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

Freescale P3041NXE1NNB — это 32-битный многозадачный процессор на архитектуре Power Architecture e500mc. Он относится к серии QorIQ P3041, которая позиционировалась как решение начального/среднего уровня для интеллектуальных сетевых контроллеров, маршрутизаторов, коммутаторов, медиа-шлюзов, промышленных контроллеров и военных/аэрокосмических систем.

Ключевая особенность — интегрированная система на кристалле (SoC), объединяющая до 4 ядер, контроллеры памяти, высокоскоростные интерфейсы ввода-вывода и сетевые акселераторы. Суффикс NXE1NNB в партномере указывает на конкретные характеристики корпуса, частоты и температурного диапазона.

Подробные технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | Power Architecture e500mc (с поддержкой виртуализации) | | Количество ядер | 4 ядра (Quad-core), каждое с собственной кэш-памятью L2 256 КБ | | Тактовая частота | До 1.5 ГГц (конкретная частота зависит от модификации; NXE1NNB часто соответствует 1.2-1.5 ГГц) | | Кэш-память | • L1 (на ядро): 32 КБ инструкции + 32 КБ данные
• L2 (на ядро): 256 КБ (частный)
• Общая кэш-память L3: 2 МБ | | Контроллер памяти | Встроенный контроллер DDR3/DDR3L SDRAM с ECC:
• До двух каналов
• Частота до 1600 МТ/с
• Поддержка до 16 ГБ (в зависимости от конфигурации) | | Сетевые интерфейсы и ускорение | • Сетевой процессор SEC (Security Engine) версии 4.2: ускорение шифрования (IPsec, SSL/TLS, SRTP), аутентификации и хэширования.
• Пакетный форвардинг (ПДУ) с поддержкой шаблонов (Pattern Matching Engine) и регуляторов скорости (Queue Manager, Buffer Manager).
• 2x 10-гигабитных интерфейса XAUI (или 1x 10GBase-R/SGMII+).
• 8x 1-гигабитных интерфейса SGMII/SerDes (гибко настраиваются). | | Высокоскоростные интерфейсы | • PCI Express 2.0: до 3 контроллеров (1 x4 или 2 x1 + 1 x2).
• SATA 2.0: 2 порта.
• USB 2.0: 2 контроллера (1 хост + 1 хост/устройство). | | Периферийные интерфейсы | • DUART (2 канала).
• I²C (4 канала).
• SPI (2 канала).
• GPIO.
• eSDHC для SD-карт.
• JTAG для отладки. | | Пакет (корпус) | 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array), размер 31x31 мм. | | Техпроцесс | 45 нм | | Температурный диапазон | Расширенный промышленный (Industrial, I): -40°C до +105°C (обозначается буквой N в партномере). | | Потребляемая мощность | Примерно 10-15 Вт в типичных условиях (зависит от нагрузки и частоты). |

Расшифровка партномера P3041NXE1NNB

• P3041 — базовая модель (серия, 4 ядра).
• N — Температурный диапазон: Расширенный промышленный (-40°C до +105°C). Альтернатива — S (расширенный коммерческий, 0°C до +105°C).
• X — Вариант корпуса/вывода (X = FC-PBGA с Pb-free).
• E — Максимальная частота ядра: E = 1.2 ГГц. Другие варианты: D = 1.067 ГГц, C = 933 МГц.
• 1 — Версия ядра/маски (ревизия silicon).
• NN — Индивидуальный код процесса/упаковки (часто относится к конкретной производственной партии или спецификации).
• B — Уровень качества/поставки (обычно "B" для стандартных поставок).

Важно: Часто в документации и на рынке используется укороченное обозначение P3041N.

Совместимые и аналогичные модели (Парт-номера)

Процессоры серии P3041 выпускались в различных модификациях, отличающихся частотой, температурным диапазоном и корпусом. Они являются полными аналогами (drop-in replacement) при совпадении суффикса корпуса и температуры. Также существуют близкие по характеристикам модели из того же семейства.

Прямые аналоги (серия P3041):

• P3041NXE1NNB (рассматриваемая модель, 1.2 ГГц, Ind.)
• P3041NSE1NNC (коммерческий температурный диапазон 'S')
• P3041NXE1NNC
• P3041NXD1NNB (1.067 ГГц, Ind.)
• P3041NSC1NNC (933 МГц, Comm.)

Совместимые модели из того же семейства (платформенная совместимость):

• P3041 (базовая 4-ядерная модель).
• P3040 — Урезанная версия P3041: только 2 активных ядра из 4. Полностью совместима по выводам (pin-to-pin). Идеальная замена для снижения стоимости, если не нужна вся вычислительная мощность.
• P4040 / P4080 — Старшие братья. Имеют больше ядер (до 8), более мощный ПДУ (Data Path Acceleration Architecture - DPAA), но не являются совместимыми по выводам. Требуют переразводки платы.
• P3020 — Младшая 2-ядерная модель. Имеет меньше интерфейсов (например, только 1 порт 10GbE). Частично совместима на уровне программного обеспечения, но не по выводам.

Области применения (Где используется?)

1. Сетевое оборудование: Управляемые коммутаторы L2/L3, маршрутизаторы малого и среднего класса, медиа-шлюзы.
2. Телекоммуникации: Платформы для базовых станций (eNodeB), контроллеры транспорта (PTN, IP-RAN).
3. Промышленная автоматика: Высокопроизводительные ПЛК, контроллеры движения, системы управления в энергетике.
4. Оборона и аэрокосмос: Бортовые вычислители, системы обработки радиосигналов (требуется версия с расширенным температурным диапазоном).

Важное примечание

Данный процессор был разработан компанией Freescale Semiconductor, которая в 2015 году была поглощена NXP Semiconductors. Поэтому современная документация и поддержка ведутся под брендом NXP. Активные продажи новых чипов данной линейки (P3/P4) постепенно сокращаются в пользу более новых архитектур (ARM-based Layerscape, например LS1043A, LS1046A), но P3041 остается востребованным на рынке refurbished-компонентов и для поддержки жизненного цикла существующего оборудования.

Для поиска замены или нового проекта рекомендуется также рассмотреть современные аналоги от NXP на архитектуре ARM, такие как серия Layerscape.