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Freescale PowerPC系列

Freescale PowerPC系列

Freescale PowerPC系列
Freescale公司提供了数量众多的含集成化外设的PowerPC处理器,目前在网络设备市场取得了非常可观的成功。目前Freescale公司已经调整其PowerPC产品策略,将其划分成3个主要市场:网络设备、汽车电子(MPC5xx系列)和工业控制。
Freescale PowerPC在通讯领域的成功,很可能要归功于PowerQUICC,这也是IBM的PowerPC和Freescale 的PowerPC的最重要的区别。1993年,摩托罗拉半导体事业部(飞思卡尔半导体前身)在充分理解通信系统应用的基础上,生产了第一颗包含QUICC(Quad Integrated Communications Controller)的芯片--MC68360。此时,QUICC实际上是一颗独立的处理器。1994年,摩托罗拉半导体事业部的工程师开始把MC68360的QUICC和PowerPC内核结合,将集成了QUICC的PowerPC处理器称为PowerQUICC,并将其中的QUICC处理模块称为CPM。
1995年,MPC860芯片面市,标志着一个通信处理器时代的开始。这颗芯片实现了作为控制中心的PowerPC处理器和作为数据处理中心的CPM的分离,采用了数据通路和控制通路分开的思想。
此后PowerQUICC系列芯片也一路升级,从PowerQUICC I到PowerQUICC II,再到PowerQUICC III和PowerQUICC II pro。目前,Freescale 将CPM升级为QE(QUICC Engine)。
伴随PowerQUICC的升级,Freescale  PowerPC内核也在升级。

603内核系列:MPC850、MPC860、MPC875、MPC885等,目前是最低端的Freescale PowerPC处理器。这类PowerPC处理器没有包含SDRAM接口,用户必须使用MPC860提供的UPM(USER Programmable Machines)配置成SDRAM接口。603内核配合PowerQUICC I。
603E内核系列:MPC8250、MPC8260、MPC8272等。从PowerPC内核的角度看,603到603E的升级不大,主要是MMU上,此外包含了SDRAM控制器。603E内核配合PowerQUICC II。
E300内核系列:MPC8349、MPC8347、MPC8360等。E300系列与603E系列结构基本一致,在处理器内核上的修改不多。QE最先在MPC8360上实现,此外支持DDR SDRAM接口。E300内核配合PowerQUICC II pro。
E500内核系列:包括MPC8540、MPC8560、MPC8548等。E500内核共有V1 、V2两个版本。V1版本和V2版本的最大区别在于MMU。基于E500内核的PowerPC处理器是Freescale高端处理器的发展方向。E500内核和603E有很大的不同,只有指令系统是兼容的,其他内核组件都不相同。E500内核支持DDR SDRAM,RapidIO和千兆以太网接口。E500内核配合PowerQUICC III。
E600内核系列:也称为G4,包括MPC7410,MPC7447,MPC7448,MPC8641等。与IBM的Power 700系列的最大不同在于G4系列支持AltiVec结构。这类处理器也是Apple用于MAC机的芯片。
E700系列:支持64位的PowerPC结构,开发中(最新消息不明,怀疑被放弃).
飞思卡尔 QorIQ通信平台是飞思卡尔的 PowerQUICC通信处理器的下一代演进产品,包含一个或者更多个核,一共有5个不同的产品平台。按照功能和性能,分为 P1, P2, P3, P4 和P5,同老的PowerPC产品保持软件兼容,例如PowerQUICC平台。
QorIQ 商标和P1、P2、P4产品家族在2008年6月被公布,P3和P5平台的细节尚未公开。所有的QorIQ处理器基于 e500 or e5500 核心。P10xx 和 P20xx 系列基于e500v2 核心,P340xx 和P40xx 系列基于 e500mc 核心,P50xx 则基于e5500 核心。
P1系列
P1系列被设计用于网关、以太网交换机、无线局域网接入点和通用控制目的。P1系列属于入门级,运行在400到800MHz,用于替代PowerQUICC II Pro 和PowerQUICC III平台。P1系列封装成689个引脚,同P2系列兼容。
P1011 -包含一个800MHze500核心,256 kB L2 cache,4个SerDes lanes,3个吉比特以太网控制器,以及一个用于老实电话的时分复用引擎(TDM engine) 。
P1020 –包含2个800 MHz e500 核心,256 kB shared L2 cache, 4个SerDes lanes,3个吉比特以太网控制器,一个 TDM engine.
P2系列
P2系列设计用于网络、电信、军工的广泛应用。能运行在-40 到 125 °C,特别适合苛刻条件下的应用。P2系列属于中端产品,运行在800Mhz到1.2GHz,用于替代PowerQUICC II Pro 和PowerQUICC III平台。
P2010 – 包含1个 1.2 GHz 核心
P2020 – 包含2个 1.2 GHz 核心, shared L2 cache
P3系列
P3系列设计属于中端产品,用于交换机和路由器。P3系列提供了一个多核平台,支持4个e500mc核心,每个核心频率能达到1.5 GHz。P3系列拥有1.3 GHz 64-bit DDR3内存控制器,18个SerDes lanes,以及用于数据包操作和调度、正则表达式、RAID、安全、加密和RapidIO的硬件加速器。
P3系列的多个核心能够运行在对称模式和非对称模式,意味着多个核心可以一起或者非别引导运行操作系统。
P3041 - 4个1.5 GHz 核心,每个核心128 kB L2 cache ,1个1.3 GHz 64-bit DDR3 内存控制器,45纳米技术和仅有12w的功率。

P4系列
P4系列属于高端产品,用于核心网或者企业级交换机、路由器。提供极限多核平台,支持8个e500mc核心 ,每一个核达到1.5 GHz。
P4080 –包含8个e500mc核心,每个核心有32/32kB instruction/data L1 caches以及1个a 128 kB L2 cache。包含2个1 MB L3 caches,每一个连接到64-bit DDR2/DDR3 内存控制器。
P5系列
P5系列基于高性能64-bit e5500 核心,频率提高到2.5 GHz 。2010年6月介绍,可能2010年底可有样片,2011年可批量生产。
P5010 - 一个e5500 2.2 GHz核心, 1 MB L3 cache, 1个DDR3 controller,45 nm 工艺,功率30W.
P5020 - 两个e5500 2.2 GHz核心, 2个1 MB L3 caches, 2个DDR3 controllers, 45 nm 工艺,功率30W.
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