Immer grösser wird die Notwendigkeit, höhere Integrationsdichte und niedrige Systemkosten zu erreichen. Freescale Semiconductor´s MPC8540 integrierter Host Prozessor ist genau zu diesem Zweck entwickelt worden. Er bietet höchste Leistungsfähigkeit gepaart mit hoher Integrationsdichte. Der MPC8540 is Freescale´s erster Baustein, der den e500 Kern nützt; er ist auch der erste Baustein, der die erste industrietaugliche RapidIO-Einheit verwendet und der auch noch zusätzlich zwei GigaBit Ethernet Controller bietet. Prozessorleistung mit I/O-System-Durchsatz in Einklang zu bringen, ist eine grosse Herforderung. Der MPC8540 stellt für diesen Zweck ein mächtiges Steuerelement dar, das Netzwerk Router und Switches einsetzbar ist, ebenso wie Datenspeicher Subsysteme, Netzwerk-Gerätschaften und Druck- und Bildbearbeitungsgeräte.

Innovative Technologie

Der MPC8540 Prozessor bietet IEEE 802.3 10/100/1G Ethernet Controller (mit Unterstützung von Jumbo Frames und Layer 2 Beschleunigung), einen 10/100 Controller, einen 64-Bit PCI-X Controller mit bis zu 133 MHz, einen DDR Memory Controller, einen 4-Kanal DMA, einen Multi-Channel Interrupt Controller sowie ein DUART Interface. Durch die hohe Integrationsdichte wird das Board Design vereinfacht, die Verlustleistung gesenkt und das Kundenprodukt schneller an den Markt gebracht.

Der MPC8540 enthält den e500 Kern, 256 KB On-chip L2 Cache sowie den revolutionären On-chip nicht-blockierenden Crossbar Switch, genannt OCeaN (On-Chip Network), der eine Bandbreite von bis zu 22 Gbps Spitzenleistung pro Port zusammen mit unabhängigen Transaktionen von Warteschlangen ermöglicht.

e500 Kern

Freescale verwendet eine SoC Plattform, die MIPs, Watts, Packet-Leistung und Kosten optimiert, Dadurch können andere Derivate leicht abgeleitet werden. Im verwendeten e500 Hochleistungs-Kern wurde der erweiterte PowerPC Book E Befehlssatz verwendet, der and provides beispiellosen Hardware und Software Debug Unterstützung bietet. Der e500 wird auch der Standard-Kern sein für die Familie der ASSPs für Kommuniation, Automotive und Konsumer Anwendungen.

RapidIO Schnittstelle

Als Gründungsmitglied der RapidIO Trade Association hat Freescale die Führung zur Verbreitung dieser neuen Hochleistungs-Verbindung RapidIO übernommen. Dieser bietet signifikant grösseren Durchsatz, Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit als vergleichbare Busse, die derzeit im Einsatz sind. Dieser ist darüber hinaus kompatibel mit bestehenden PCI und CPU Architekturen. Er bietet eine flexible Architektur, die einfach an die wachsenden Anforderungen der Industrie angepasst werden kann, ohne dass die gesamte existierende Infrastruktur betroffen ist. RapidIO ist ein offener Standard, der durch die Industrie überwacht wird. Er wurde entwickelt speziell für Anwendungen im Embedded Bereich, Netzwerke sowie Kommunikationstechnik.

Leistungsmerkmale

Embedded e500 Book E kompatibler Kern von 600 MHz bis 1 GHz

• 32-Bit, Dual-issue, Superscalar, 7-stufige Pipeline
• 1850 MIPS bei 800 MHz (ung. Dhrystone 2.1)
• 32 KB L1 Daten- und 32 KB L1 Befehlscache mit Line locking Unterstützung
• 256 KB On-chip L2 Cache mit Direct Mapped Option
• Verbesserte Hardware und Software Debug Unterstützung
• Memory Management Unit (MMU)
• SIMD erweiterung mit Fließpunkt-Arithmetik mit einfacher Genauigkeit

• Zwei triple-speed Ethernet Controller (TSECs), die 10/100/1000 Mbps Ethernet unterstützen (IEEE 802.3, 802.3u, 802.3x, 802.3z, and 802.3ac compliant) mit zwei GMII/TBI/RGMII Schnittstellen
• 166 MHz, 64-Bit, 2,5V I/O, DDR SDRAM Memory Controller mit voller ECC Unterstüzung
• 500 MHz, 8-Bit, LVDS I/O, RapidIO Controller
• 133 MHz, 64-Bit, 3.3V I/O, PCI-X 1.0a/PCI 2.2 Bus Controller
• 166 MHz, 32-Bit, 3,3V I/O, Local Bus mit Memory Controller
• 10/100 Ethernet Controller (802.3) mit Chip Debug und Wartungs-Unterstützung
• Integrierter Vier-Kanal DMA Controller
• Interrupt Controller
• IEEE 1149.1 JTAG Test Access Port
• 1,2V Versorgungsspannung für den Kern mit 3,3V und 2.5V I/O
• 783-pin FC-BGA Gehäuse