Freescale P1020NSE2HFB

Отличный выбор. Freescale (ныне NXP) P1020NSE2HFB — это высокопроизводительный двухъядерный процессор для встраиваемых систем, ориентированный на сети и телекоммуникации.

Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Микропроцессор P1020 относится к семейству QorIQ P1 (ранее известному как PowerQUICC III). Это система-на-кристалле (SoC), построенная на энергоэффективной архитектуре e500v2 с ядрами Power ISA. Процессор создан для применений, требующих баланса между производительностью, функциональностью и энергопотреблением.

Ключевая сфера применения:

• Сетевые маршрутизаторы и коммутаторы (управляемые, промышленные)
• Контроллеры доступа (шлюзы)
• Устройства хранения данных (NAS)
• Промышленная автоматизация и системы управления
• Телекоммуникационное оборудование (медиашлюзы, контроллеры базовых станций)

Суффикс NSE2HFB в парт-номере расшифровывается:

• N – Бессвинцовый корпус (RoHS).
• S – Специальный температурный диапазон (расшифровка ниже).
• E2 – Ревизия кристалла.
• H – Вариант корпуса (чаще всего указывает на корпус с теплораспределителем).
• F – Частота ядра (расшифровка ниже).
• B – Частота платформы/шины (расшифровка ниже).

Технические характеристики (P1020NSE2HFB)

1. Ядро и производительность:

• Архитектура: Два ядра e500v2 с поддержкой Power ISA.
• Тактовая частота ядра (Core Complex): 800 МГц (определяется символом "F" в номере).
• Частота платформы/шины (Platform Frequency): 400 МГц (определяется символом "B" в номере).

2. Память:

• Контроллер памяти DDR SDRAM: 32-битный контроллер DDR2/DDR3 с поддержкой ECC.
  • DDR2: до 400 МГц (800 MT/s)
  • DDR3: до 533 МГц (1066 MT/s)

3. Встроенная периферия и интерфейсы:

• Ускорение сетевых операций:
  • SEC (Security Engine) 3.2: Ускорение шифрования (AES, 3DES, SHA, RSA, RNG).
• Коммуникационные интерфейсы:
  • eTSEC (Enhanced Three-Speed Ethernet Controller): Три порта 10/100/1000 Мбит/с Ethernet с поддержкой IEEE 1588.
  • PCI Express: Два контроллера PCIe 1.1 (1 x1 lane и 1 x2 lanes или два x1).
  • Serial ATA (SATA 1.0): Один порт SATA 1.5 Гбит/с.
  • USB 2.0: Один контроллер USB 2.0 (до 480 Мбит/с) с поддержкой Host/Device.
  • UART, I²C, SPI, GPIO: Набор стандартных интерфейсов для подключения периферии.

4. Дополнительные функции:

• Контроллер прерываний: Программируемый (EPIC).
• Таймеры: Периодический таймер, watchdog-таймер.
• Управление питанием: Поддержка энергосберегающих режимов (Doze, Nap, Sleep).

5. Технологические параметры:

• Техпроцесс: 45 нм.
• Напряжение питания: 1.0 В для ядра, 1.8/2.5/3.3 В для ввода-вывода.
• Температурный диапазон: Промышленный (Industrial, -40°C до +105°C). Символ "S" в номере может указывать на расширенный коммерческий/промышленный диапазон, но для данной маркировки характерен именно Industrial.
• Корпус: 689-контактный FC-PBGA (Flip Chip Plastic Ball Grid Array) с теплораспределителем (символ "H").

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Парт-номера формируются по шаблону и указывают на ключевые отличия: частоту, температурный диапазон, корпус.

Основные парт-номера семейства P1020 (в порядке убывания частоты):

1. P1020NSE2HFA / P1020NSE2HFB – Наиболее распространенные варианты.

   • P1020NSE2HFA: Ядро 1000 МГц, Платформа 500 МГц.
   • P1020NSE2HFB: Ядро 800 МГц, Платформа 400 МГц (ваш вариант).

2. P1020NXN2HFA / P1020NXN2HFB

   • Отличаются только температурным диапазоном (символ "X" или "S").
   • NXN – Скорее всего, коммерческий диапазон (0°C до +105°C).
   • NSE – Промышленный диапазон (-40°C до +105°C).

3. P1020NSN2HFA / P1020NSN2HFB

   • Старые ревизии или варианты с другими настройками интерфейсов.

Совместимые и аналогичные модели (Drop-in / Pin-to-Pin):

• P1010 / P1011: Однозначно совместимы по выводам (pin-to-pin). Это одноядерные версии процессора P1020. Плата, разработанная для P1020, будет работать с P1010/P1011 без изменений (но будет использовать только одно ядро). Это ключевая информация для создания линейки продуктов с разной производительностью.

  • P1010NSE2HFA / P1010NSE2HFB
  • P1011NSE2HFA / P1011NSE2HFB

• P1021: Очень близкий аналог, но имеет отличия в наборе периферии (например, другой конфигурацией PCIe или наличием второго порта SATA). Требует проверки datasheet на совместимость! Часто, но не всегда, совместим по выводам.

• Модели из того же семейства QorIQ P1: Процессоры P1012, P1013, P1014, P1015, P1016, P1022, P1024, P1025 являются функционально похожими, но имеют разное количество ядер, портов Ethernet, интерфейсов PCIe и SATA. Они НЕ являются совместимыми по выводам (not pin-to-pin). Для их использования требуется переразводка платы.

Важные замечания

1. Документация: Для разработки необходимы следующие документы от NXP:
   • Datasheet (P1020 Data Sheet): Основные электрические и временные параметры.
   • Reference Manual (P1020 Reference Manual): Детальное описание программирования всех модулей процессора.
   • Hardware Specifications: Рекомендации по проектированию печатной платы (разводка питания, DDR, высокоскоростные линии).
2. Снят с производства (NRND / EOL): Процессоры семейства QorIQ P1 имеют статус "Not Recommended for New Design" (NRND). Это означает, что NXP не рекомендует использовать их в новых проектах, но продолжает выпуск и поддержку для существующих. Для новых разработок следует рассматривать более современные семейства, такие как Layerscape (на архитектуре ARM) или более новые QorIQ.
3. Поставщики: При закупке искать нужно не только по полному номеру, но и по базовому P1020, так как поставщики могут использовать собственную маркировку.