Freescale MPC7410HX400LE

Конечно, вот подробное описание микропроцессора Freescale MPC7410HX400LE, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

Freescale MPC7410HX400LE — это высокопроизводительный 32-битный RISC-микропроцессор, принадлежащий к семейству PowerPC G4 (серия MPC74xx). Он был разработан в эпоху активного соревнования между процессорными архитектурами и широко известен благодаря использованию в компьютерах Apple Power Mac G4, где маркетинговое название «Velocity Engine» скрывало именно эту технологию.

Ключевая особенность этого процессора — наличие блока AltiVec (также известного как Velocity Engine). Это 128-битный SIMD-модуль (Single Instruction, Multiple Data), который позволял выполнять одну операцию одновременно с несколькими порциями данных. Это давало огромный прирост производительности в задачах, связанных с обработкой цифровых сигналов (DSP), мультимедиа (кодирование видео/аудио), научными расчетами и графикой.

Процессор выполнен по технологии CMOS и использует керамический корпус (обозначается суффиксом HX в номере). Суффикс LE указывает на версию с низким энергопотреблением (Low Power) и пониженным напряжением ядра.

Этот чип позиционировался как решение для встраиваемых систем высокой производительности, телекоммуникационного оборудования, сетевых маршрутизаторов и рабочих станций.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | PowerPC 32-бит (с ядром G4) | | Тактовая частота | 400 МГц | | Техпроцесс | 0.18 мкм (180 нм) | | Напряжение ядра | 1.6 В (Low Power) | | Напряжение I/O | 3.3 В | | Потребляемая мощность | Типичная: ~4.5 Вт (при 400 МГц, 1.6В) | | Системная шина | 60x Bus | | Частота шины | 100 МГц (с передачей данных по 2x за такт, эффективная 200 МГц) | | Разрядность шины | 64-бит | | Пропускная способность шины | 1.6 ГБ/с (пиковая) | | Кэш-память L1 | 32 КБ для инструкций + 32 КБ для данных (Всего 64 КБ) | | Кэш-память L2 | 256 КБ интегрированная, работающая на полной частоте ядра (400 МГц) | | Блок AltiVec | Присутствует. 128-битный SIMD модуль с 32 регистрами | | Исполнение команд | Суперскалярная архитектура (может исполнять до 3 инструкций за такт) | | Число транзисторов | ~33.5 млн | | Корпус | CBGA (Ceramic Ball Grid Array) | | Количество выводов | 360 | | Температурный диапазон | Промышленный (Industrial), обычно от -40°C до +85°C |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

MPC7410 выпускался в различных модификациях, которые отличались частотой, типом корпуса, напряжением и диапазоном рабочих температур.

• MPC7410HX400LE — Конкретно эта модель: 400 МГц, керамический корпус (CBGA), низкое энергопотребление (1.6В).
• MPC7410HX400LE — Модификация для расширенного температурного диапазона.
• MPC7410CX400LE — Версия в корпусе CBGA, но с другими характеристиками по температуре/напряжению.
• MPC7410VX400LE — Версия в корпусе TBGA (Plastic Tape Ball Grid Array).

Близкие по характеристикам модели с другими частотами:

• MPC7410HX350LE, MPC7410HX450LE, MPC7410HX500LE и т.д.

Важно: Буквы в суффиксе имеют ключевое значение:

• HX/VX/CX: Тип корпуса (керамический, пластиковый).
• L: Низкое напряжение ядра.
• E: Расширенный температурный диапазон.

Совместимые и альтернативные модели

Совместимость процессоров в семействе PowerPC определяется, в первую очередь, набором инструкций, архитектурой системной шины и типом корпуса.

Прямые аналоги и совместимые замены (в одном семействе):

• MPC7400: Предшественник MPC7410. Основное отличие — у MPC7410 кэш L2 интегрирован в ядро и работает на его полной частоте, а у MPC7400 кэш L2 находится на кристалле, но работает на половине частоты ядра.
• MPC7450: Следующее поколение (ядра Apollo 6/7). Имеет более крупный кэш L2 (до 512 КБ) и поддержку кэша L3, а также выполнен по более тонкому техпроцессу. При замене требуется проверка совместимости чипсета и BIOS.
• MPC744x (например, MPC7447A): Более поздние и эффективные модели с улучшенным энергопотреблением и тактовыми частотами. Архитектурно очень близки, но, как правило, не являются прямой "drop-in" заменой без обновления прошивки системы.

Совместимые модели в рамках платформ (например, Apple Power Mac G4): В компьютерах Apple часто использовались процессоры, которые были функционально идентичны MPC7410, но могли иметь другие парт-номера, заточенные под конкретную логику Apple. Например, процессор в Power Mac G4 (AGP Graphics) 400 MHz — это, по сути, MPC7410.

Чипсеты и платформы: Процессор MPC7410 был разработан для работы с определенными чипсетами, такими как:

• Marvell (Galileo) Discovery II (GT-64260)
• Marvell (Galileo) Discovery (GT-64120/GT-64121)
• Tsi107 / Tsi108
• Специализированные чипсеты Apple для Power Mac G4 (Uni-North).

Для замены или поиска аналога критически важно учитывать не только частоту, но и тип корпуса (BGA), напряжение ядра, архитектуру шины (60x) и поддержку со стороны чипсета материнской платы. Прямая замена без перепрошивки BIOS/прошивки платформы часто возможна только на чипы из того же модельного ряда (например, MPC7410HX400LE на MPC7410HX450LE, если чипсет поддерживает частоту 450 МГц).