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La nuova piattaforma QorlQ di Freescale: come migrare verso l'ambiente IP

come migrare verso l'ambiente IP. QorlQ di Freescale

Freescale Semiconductor ha recentemente aggiunto due nuovi dispositivi alla famiglia di processori multi-protocollo QorlQ P1: si tratta del P1021 (dual core) e del P1012 (single core). Entrambi i processori sono basati sulla tecnologia a 45 nm, in grado di assicurare consumi estremamente ridotti, con un core in grado di fornire elevati livelli di prestazioni in una gamma di frequenze compresa tra 533 MHz (per il modello a core singolo) e 800 MHz (per il modello dual core).

Se desideri maggiori informazioni su questo prodotto Freescale, invia una richiesta ad Arrow utilizzando il seguente modulo.

I dispositivi includono anche funzionalità avanzate nel campo della sicurezza delle reti, e sono provvisti di un’ampia gamma di periferiche particolarmente orientate agli impieghi nel campo delle telecomunicazioni. Questi processori sono infatti espressamente studiati per applicazioni nei campi del networking, telecom, difesa, e industria. Sia il processore P1021 che il P1012 sono basati sulla tecnologia multiprotocollo QUICC Engine e sono compatibili pin-to-pin con i precedenti modelli P1011, P1020, ed i prodotti della piattaforma P2 (incluso il processore dual-core a 1.2 GHz P2020), offrendo così una famiglia di prodotti con elevate prestazioni e bassi assorbimenti di corrente. La compatibilità hardware pin-to-pin tra diversi dispositivi differenti permette di progettare e realizzare prodotti con caratteristiche e prestazioni personalizzabili, mantenendo nel contempo lo stesso tipo di board design.

Le principali caratteristiche dei due nuovi prodotti possono essere così riassunte:

  • Core e500 ad elevate prestazioni di tipo singolo (P1012) oppure doppio (P1021), basato sulla tecnologia Power Architecture®:
    • indirizzamento fisico a 36-bit
    • supporto in virgola mobile a doppia precisione
    • 32 KB di instruction cache e 32 KB di data cache di livello 1 per ciascun core
    • core con frequenza di clock da 533 MHz ad 800 MHz
  • 256 KB di cache di livello 2 con ECC, configurabile anche come memoria SRAM e stashing memory. La cache puo’ anche essere partizionata tra i due core, a seconda delle esigenze
  • tre controllori Ethernet enhanced (eTSEC) con data rate 10/100/1000 Mbps. Questi controllori supportano l’analisi ed il filtraggio avanzato dei pacchetti, il controllo di flusso, la quality of service (QoS), come pure il protocollo di time-stamping IEEE® 1588. Tutte queste caratteristiche rendono i processori della famiglia QorlQ ideali per gestire le varie tipologie di traffico che interessano le reti di tipo LAN e WAN
  • Accelerazione per i protocolli TCP/IP:
    • Pieno supporto per l’IEEE® 1588
    • Controllo di flusso lossless (in grado di garantire il trasporto senza perdita dei pacchetti)
    • RGMII e SGMII. RGMII (acronimo di Reduced Gigabit Media Independent Interface) identifica un particolare tipo di interfaccia tra un MAC ed un PHY Ethernet che usa un numero dimezzato di pin dati rispetto all’interfaccia GMII. SGMII (acronimo di Serial Gigabit Media Independent Interface) e’ anch’essa un’interfaccia standard per la connessione di MAC e PHY Ethernet e viene utilizzata principalmente per il Gigabit Ethernet (soprattutto nei SerDes)
    • Interfacce ad elevata velocita’ (non tutte sono disponibili contemporaneamente) quali ad esempio: quattro SerDes, due controller PCI Express, due interfacce SGMII
    • Modulo QUICC Engine (UTOPIA-L2), fornito con fino a due interface Ethernet 10/100, fino a quattro interfacce seriali di tipo T1/E1/J1/E3 oppure DS-3, fino a quattro interfacce HDLC con 128 canali, fino a quattro interfacce BISYNC, fino a quattro interfacce UART, interfacce SPI, GPIO
    • Controllori USB High-Speed (USB 2.0) con supporto sia per la modalita’ Host che per quella Device
    • Controllore host Enhanced Secure Digital (eSDHC) e supporto per la realizzazione di unita’ di memoria locale con schede SD/MMC
    • Interfaccia periferica seriale
    • Security engine integrato (SEC 3.3) con supporto per gli algoritmi di crittografia 3DES, AES, RSA/ECC, MD5/SHA, ARC4. Autenticazione per i piu’ comuni protocolli per la sicurezza (IPsec, 3GPP, SSL, SRTP, WiMAX, oltre ad altri protocolli per la sicurezza wireless e per il networking)
    • Controllore di memoria a 32-bit DDR2/DDR3 SDRAM dotato di supporto per l’Error Correction Codes (ECC), un requisito molto importante per i sistemi ad elevato grado di affidabilita’

    La seguente imagine mostra lo schema a blocchi dei processori QorlQ P1012 e P1021:

    Il processore dual-core QorlQ P1021 supporta il processing sia di tipo simmetrico che asimmetrico: cio’ significa che due core distinti possono essere impiegati per eseguire i task applicativi (tipicamente processi, dal punto di vista del sistema operativo) in una modalita’ sia concorrente (parallelismo tra i processi) che sequenziale, in funzione del particolare tipo di applicazione a cui si fa riferimento.

    La roadmap delle piattaforme QorlQ Freescale

    Le piattaforme QorlQ P1 e P2 rappresentano la naturale evoluzione della famiglia di processori per telecomunicazioni Freescale PowerQUICC®. Questi si appoggiano sui core ad elevate prestazioni Power Architecture®, e sono particolarmente adatti per realizzare soluzioni nel campo del networking, in cui un elevato grado di affidabilita’, sicurezza e qualita’ del servizio sono requisiti fondamentali. Le piattaforme P1 e P2 appartengolo alla roadmap QorlQ, la quale include cinque differenti piattaforme (P1, P2, P3, P4 e P5) in grado di offrire al cliente un’ampia gamma di soluzioni sia a core singolo che dual core, con la possibilita’ di optare per un’architettura multicore oggi stesso, oppure migrare in modo semplice ed immediato verso di essa nel futuro. I futuri processori di queste famiglie si baseranno sulla tecnologia a 32 nm, o anche superiore, come visualizzato nella seguente immagine:

    Ricordiamo che Freescale e’ leader mondiale nel settore dei processori per telecomunicazioni di tipo single- e multi-core, con oltre 250 milioni di unita’ vendute; la piattaforma di processori QorlQ rafforza la leadership di Freescale mettendo a disposizione del cliente elevati livelli di prestazioni con un consumo di potenza ridotto, come ben evidenziato nel seguente grafico:

    Sistema di sviluppo modulare (MDS) per QorIQ™ P1021/P1012

    Il sistema di sviluppo modulare per i processori P1021 e P1012 offre ai progettisti hardware e software uno strumento attraverso il quale diventa possible accelerare il processo di sviluppo e test di un sistema basato sui processori QorIQ™ P1021/P1012, migliorando considerevolmente il time to market di un’applicazione completa.
    L’MDS per P1021/P1012 fornisce:

    • bring-up e verifica del progetto hardware
    • sviluppo e supporto dell’applicazione software
    • misura delle performance (benchmark)
    • processor evaluation

    L’MDS P1021/P1012 include i seguenti componenti:

    • una board con processore P1021/P1012 che puo’ essere direttamente inserita in un PC come un dispositivo end point di tipo PCI Express. La processor board (vedi imagine seguente) permette ai progettisti di scaricare sul target il codice, eseguire il debug dello stesso tramite funzioni di impostazione dei breakpoint, visualizzazione della memoria e dei registri, e cosi’ via
    • una board con funzionalita’ di I/O
    • diversi moduli di espansione che aggiungono supporto per le modalita’ di comunicazione TDM ed ATM:
      • modulo PQ-MDS-T1 con supporto per E1/T1, DS3, T3 I/F con l’opzione per due linee telefoniche analogiche di tipo POTS
      • modulo PQ-MDS-QOC3 con supporto per fino a quattro transceiver ottici a 155 Mbps come evaluation del bus UTOPIA L2 /POS
      • modulo PQ-MDS-PCI per abilitare board PCI addizionali
      • modulo PQ-MDS-PCI Express: un modulo di espansione in grado di supportare agent PCI Express multipli

    Riferimenti

    QorIQ Communications Platforms

    RICHIESTA DI CONTATTO
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