Freescale MPC8378VRALG

Отличный выбор! Freescale MPC8378VRALG — это мощный и гибкий коммуникационный процессор, популярный в сетевом и промышленном оборудовании. Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MPC8378VRALG — это система на кристалле (SoC) из семейства PowerQUICC II Pro компании Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Он построен на базе энергоэффективного ядра e300c4 (архитектура Power Architecture Book E), которое является производным от классического ядра PowerPC 603e.

Ключевая особенность процессора — высокая степень интеграции, объединяющая процессорное ядро, набор периферии для коммуникаций и контроллеры ввода-вывода на одном чипе. Он предназначен для устройств, где требуется обработка сетевого трафика, управление данными и интерфейсные функции:

• Сетевое оборудование: Многофункциональные маршрутизаторы, коммутаторы управляемого уровня, медиаконвертеры, беспроводные точки доступа.
• Промышленная автоматика: Программируемые логические контроллеры (ПЛК), промышленные шлюзы, панели управления.
• Телекоммуникации: Шлюзы, контроллеры базовых станций, оборудование доступа.

Суффикс VRALG в партномере указывает на конкретный вариант исполнения:

• V – Диапазон напряжения ядра.
• R – Температурный диапазон (промышленный, 0°C до +105°C Tj).
• ALG – Обозначение корпуса и частотной маркировки.

---

Технические характеристики

| Категория | Характеристики | | :--- | :--- | | Архитектура/Ядро | Power Architecture (Book E), ядро e300c4 с блоком FPU. | | Тактовая частота | До 667 МГц (конкретная частота указывается в полном партномере, например, MPC8378EVRALG для 667 МГц). | | Производительность | ~1200 MIPS (на 667 МГц). | | Память |

• Контроллер DDR1/DDR2 SDRAM: до 400 МГц (DDR800), 32-битная шина, ECC-поддержка.
• Встроенная память: 32 КБ L1 кэш инструкций, 32 КБ L1 кэш данных.

| | Коммуникационные процессоры (SEC) | 2 x RISC-процессора коммуникаций (CPM), работающие на частоте до 266 МГц, разгружающие основное ядро от обработки протоколов. | | Сетевая периферия | На CPM:

• 2 x TSEC (Triple-Speed Ethernet Controller): 10/100/1000 Мбит/с Ethernet с поддержкой SGMII, RGMII, MII, RMII.
• 2 x контроллера UART с поддержкой высоких скоростей.
• 2 x контроллера I²C.
• USB 2.0 (хост/устройство) с PHY.
• PCI Express 1.0a: 1 x двухполосный (x2) порт или 2 x однополосных (x1) порта.
• PCI 2.3: 32-бит, 33/66 МГц.

| | Другая периферия |

• 4-канальный DMA-контроллер.
• Интерфейс Local Bus (до 133 МГц) для подключения флеш-памяти (NOR, NAND), FPGA, ASIC.
• Контроллер прерываний.
• 4 x 16-битных таймеров общего назначения.
• Программируемый таймер реального времени (RTC).
• Контроллер JTAG для отладки.

| | Техпроцесс | 90 нм. | | Корпус | PBGA (Plastic Ball Grid Array), 689 контактов. | | Напряжение питания | Ядро: 1.1В (для 667 МГц), I/O: 3.3В, 2.5В, 1.8В. | | Температурный диапазон | Промышленный (расширенный): 0°C до +105°C (температура перехода, Tj). |

---

Парт-номера (Part Numbers) и частотные варианты

Полный партномер формируется по схеме: MPC8378[E][V]R[xxxx]

• E – обозначение повышенной частоты (667 МГц).
• V – вариант напряжения.
• R – промышленный температурный диапазон.
• xxxx – код корпуса и ревизии.

Основные совместимые парт-номера и варианты:

1. MPC8378VRALG – Базовая модель. Частота ядра: 400 МГц. Наиболее распространенный вариант.
2. MPC8378EVRALG – Высокочастотная версия: 667 МГц. Имеет повышенное энергопотребление.
3. MPC8378VRAG – Отличается только кодом корпуса/ревизии, характеристики аналогичны VRALG.
4. MPC8378EVRAF – Другой вариант корпуса (PBGA) с частотой 667 МГц.
5. MPC8378ZQALG / MPC8378EZQALG – Коммерческий температурный диапазон (0°C to 95°C Tj). ZQ вместо R.

Важно: При замене необходимо учитывать не только партномер, но и ревизию чипа (silicon revision), указанную на крышке (например, 2.1). Ревизии могут иметь исправления errata и различия в работе.

---

Совместимые и аналогичные модели

Модели можно разделить на три категории: прямые аналоги, модели с другими частотами и более новые поколения.

1. Прямые аналоги и вариации в семействе MPC837x:

• MPC8377VRALG – Ключевое отличие: Имеет только один порт Gigabit Ethernet (TSEC) вместо двух. Все остальные характеристики идентичны MPC8378. Прямая замена, если не используется второй порт GbE.
• MPC8379VRALG / MPC8379EVRALG – Усиленная версия. Имеет три порта Gigabit Ethernet (TSEC) и дополнительный контроллер SATA. Полный пин-ту-пин совместимости с MPC8378? Нет, из-за дополнительных функций отличается распиновка и корпус (689-pin, но другая разводка).

2. Предыдущее поколение (PowerQUICC II):

• MPC8360E – Более старое поколение. Имеет ядро e300c3, коммуникационный процессор CPM на 32-битной архитектуре. Совместимость на уровне программного обеспечения (ядро PowerPC), но не совместим по выводам и требует переразводки платы.

3. Последующие поколения (от NXP):

• Серия QorIQ P1 (P1011, P1020) – Эволюционное развитие архитектуры. Ядро e500v2, более высокая производительность на такт, поддержка DDR3, меньший техпроцесс (45 нм). Не совместимы по выводам, но предлагают миграционный путь для новых разработок с похожей периферией.
• Серия QorIQ P2 (P2010, P2020) – Двухъядерные и более производительные решения. Не являются прямой заменой.

Ключевые выводы для замены:

• Прямая замена на плате: Только в рамках точно такого же партномера (с учетом ревизии) или, возможно, MPC8377VRALG (если задействован только один порт GbE).
• Для новой разработки: Рекомендуется рассматривать современные аналоги из серий QorIQ P1 или LS102xA от NXP.
• Совместимость ПО: Благодаря архитектуре Power ISA, миграция программного обеспечения (особенно на уровне ОС Linux, VxWorks) между MPC8378 и более новыми QorIQ P1/P2 возможна с адаптацией драйверов периферии.

При планировании замены всегда изучайте официальные документации (Data Sheet, Hardware Specifications, Errata) от NXP для конкретной ревизии чипа.