Freescale P4080NSN1PNB

Отличный выбор! Freescale (ныне NXP) P4080 — это высокопроизводительный многоядерный процессор для телекоммуникаций, сетевой инфраструктуры и промышленных применений. Вот подробное описание и технические характеристики для указанной вами конкретной модели.

Полное описание Freescale P4080

P4080 — это флагманский процессор семейства QorIQ P4 (ранее известного как QorIQ P4080). Он построен на архитектуре Power Architecture® e500mc и предназначен для устройств, требующих исключительной вычислительной мощности, высокопропускной способности ввода-вывода и продвинутых функций ускорения сетевой обработки.

Ключевое назначение: Оборудование сетевой инфраструктуры высшего класса:

• Маршрутизаторы/коммутаторы уровня ядра и агрегации (Core/Aggregation)
• Многосервисные шлюзы (MSGW)
• Оборудование для обеспечения безопасности (UTM, Firewall, IPS/IDS)
• Контроллеры беспроводных сетей (Wireless RNC, Base Station Controllers)
• Оборудование военного и аэрокосмического назначения

Расшифровка парт-номера: P4080NSN1PNB

• P4080 – Базовое обозначение модели (8 ядер e500mc).
• N – Температурный диапазон: Расширенный коммерческий/промышленный (от -40°C до +105°C Tj). Это ключевая характеристика для промышленного применения.
• S – Вариант скорости: Указывает на частоту ядра. Для этой маркировки типичная частота — 1.5 ГГц.
• N – Тип корпуса: Теплораспределитель (IHS) + безсвинцовая упаковка (Pb-free). Корпус — 29x29mm, 1295-контактный FC-PBGA.
• 1 – Ревизия кристалла (Mask Set).
• P – Уровень квалификации: Промышленный (Industrial Qualification). Вместе с "N" в температурном диапазоне это подтверждает версию для суровых условий.
• N – Вариант волатильности памяти: Поддержка DDR3 SDRAM.
• B – Степень обработки: Поставка в лотках (Tray).

Технические характеристики P4080NSN1PNB

1. Вычислительные ядра:

• Количество/архитектура: 8 ядер Power Architecture e500mc.
• Частота: До 1.5 ГГц на ядро.
• Кэш-память: По 32 КБ L1 (инструкции) и 32 КБ L1 (данные) на ядро, а также 128 КБ L2 на ядро. Общий кэш L3 (разделяемый) объемом 2 МБ.

2. Ускорители и сопроцессоры:

• Data Path Acceleration Architecture (DPAA): Включает в себя:
  • Queue Manager (QMan): Управляет очередями и планированием данных.
  • Buffer Manager (BMan): Управляет пулами буферов.
  • Security Engine (SEC 4.0): Аппаратное ускорение шифрования (AES, DES/3DES, SHA, RSA, ECC) и аутентификации.
  • Pattern Matching Engine (PME): Ускорение сравнения с образцом (DPI, регулярные выражения).
  • Decompression/Compression Engine: Аппаратное ускорение сжатия.

3. Интерфейсы памяти:

• Контроллер DDR3/DDR3L SDRAM: Два 64-битных контроллера (или один 72-битный с ECC) с поддержкой до 1600 МТ/с. Общая пропускная способность до 51.2 ГБ/с.

4. Высокоскоростные интерфейсы ввода-вывода:

• Serial RapidIO® 2.1: До 4 портов x4 или 8 портов x1, работающих на скорости до 5 Гбит/с на линию. Для соединения с DSP, FPGA или другими процессорами.
• PCI Express® 2.0: До 3 контроллеров (2 x4 + 1 x2 или 2 x2 + 1 x4), работающих на скорости до 5 ГТ/с.
• Interlaken: 2 порта, поддерживающих до 40 Гбит/с в сборе (для высокоскоростного соединения с ASIC/FPGA).
• 10 Gigabit Ethernet (XFI/SFI): До 8 портов 10GbE (или комбинация 1GbE/10GbE).
• Gigabit Ethernet (SGMII): До 8 портов 1GbE через контроллеры FMAN (Fabric Manager).

5. Дополнительные интерфейсы:

• DUART, I²C, SPI, GPIO, JTAG.

6. Техпроцесс: 45 нм (технология SOI). 7. Типичное энергопотребление: Приблизительно 30-40 Вт при полной нагрузке (зависит от использования ядер и периферии).

Совместимые модели и парт-номера (Прямые аналоги и варианты)

Процессоры семейства QorIQ P4 имеют общую платформу (platform-on-chip), что обеспечивает высокую степень совместимости на уровне печатной платы (pin-to-pin) в пределах одной группы.

1. Прямые аналоги и варианты в том же корпусе (1295-FCBGA):

• P4080NSN1PNC – Отличается только степенью обработки ("C" — Tray & Reel).
• P4080NSN1PNA – Более ранняя ревизия или другой вариант обработки.
• P4080ESN1PNB – Коммерческий температурный диапазон (0°C to 105°C Tj).
• P4080NXN1PNB – Максимальная частота (до 1.8 ГГц).

2. Совместимые модели с другим количеством ядер (Pin-to-Pin совместимость в пределах подсемейства):

• P4040 – 4 ядра e500mc, 1.5 ГГц. Полная совместимость по выводам с P4080, но с отключенными 4 ядрами и частью кэша L3. Идеален для масштабирования вниз.
• P4081 – 8 ядер, но с некоторыми отключенными интерфейсами (например, без Interlaken). Требует проверки datasheet на совместимость.
• P4020 – 2 ядра e500mc. Также часто является pin-to-pin совместимым с P4080/P4040 для создания линейки продуктов.

3. Процессоры из того же семейства (архитектурно совместимые, но могут отличаться корпусом):

• P3041 – 4 ядра e500mc, более поздняя и оптимизированная версия.
• P5020 / P5040 – Следующее поколение на архитектуре e5500 (64-битные ядра Power Architecture). Программно совместимы на высоком уровне, но не pin-to-pin.

Важное примечание: Несмотря на заявленную совместимость, обязательно необходимо сверяться с официальными документами:

1. Data Sheet (P4080EC) – Детальные электрические и временные характеристики.
2. Hardware Specifications (P4080RM) – Руководство по проектированию аппаратуры.
3. Reference Manual (P4080RM) – Программная модель и описание регистров.
4. Pinout Listing (1295-pin) – Для проверки pin-to-pin совместимости с P4040/P4020.

Эти документы доступны на официальном сайте NXP Semiconductors после регистрации.