【IT168评测中心】在嵌入式处理器市场，主流的处理器架构有ARM、MIPS、POWER，它们都属于RISC架构，最近CISC的Atom（还有个Tolapai）也要来分一杯羹。在嵌入式处理器市场中，ARM是最常见的类型，MIPS和POWER则不太常见。在服务器市场上，PowerPC主要由IBM研发生产销售，最近动作频频，在Hot Chip 21上还公布了更多的Power7的资料。而在嵌入式市场，POWER架构处理器主要由Freescale飞思卡尔来负责，最近，Freescale为嵌入式POWER架构带来了最新的处理器。

Freescale QorIQ P4080 SoC

　　QorIQ P4080属于Freescale的通信SoC产品，是PowerQUICC的下一代：

Freescale PowerQUICC MPC8533E SoC

　　在我们IT168评测中心测试过的产品中就有碰到过Freescale的嵌入式POWER架构产品，如，在Synology DS209+II存储服务器中就用到了MPC8533E SoC芯片。作为PowerQUICC的下一代，QorIQ具有更强大的性能。

 
MPC8533E处理器架构图

　　用在Synology DS209+ II上的MPC8533E基于一个单核心的e500 v2 Power核心。作为一个通信处理器，它带有大量的IO加速单元，如包含PKEU、DEU、AESU、AFEU、MDEU、KEU、RNG在内的加密引擎，可以用来加速IPSec、IKE、WTLS/WAP、SSL/TLS和3GPP应用，MPC8533E还提供了在RAID应用中不可缺少的XOR引擎。

 

QorIQ P4080架构图

　　QorIQ P4080处理器的功能非常强大，它具有八个增强的e500mc核心，最高频率可以达到1.5GHz，并且通过CoreNet架构，这八个核心可以配置为SMP模式，或者AMP模式（不同的处理器固定运行不同的应用），并且QorIQ还具有与通常嵌入式处理器不同的特性：QorIQ P4080内嵌了Hypervisor：

QorIQ P4080结构

　　通过e500mc内置的MMU内存管理单元和CoreNet一致性结构里面内置的PAMU外设存取管理单元，QorIQ P400实现了“分区”的资源划分方式，实际上它就很像IBM在大型机上使用的“分区”的方式，MMU管理着每个CPU能访问的内存地址，而PAMU则管理着每个CPU能访问的外部设备。为了更好地提供分区的模式，QorIQ P4080还在e500mc MMU内嵌入了Hypervisor扩展指令。每个e500mc MMU都能支持三种层次的指令：User（用户模式）、Supervisor（内核模式：OS特权指令）、Hypervisor（虚拟化管理者模式），一般处理器只支持通常的用户模式和内核模式。实际上，e500mc提供了一种硬件层级的虚拟化。

　　通过Freescale提供的微内核Hypervisor，配合e500mc MMU和PAMU，QorIQ P4080实现了“分区”的硬件虚拟化方式，这种方式可以完全地将PCIe、UART这样的设备虚拟化，在多个e500mc核心上可以运行多个操作系统，甚至运行不同类型的操作系统。

QorIQ P4080结构

　　Freescale QorIQ P4080理器采用45nm工艺制造，八个e500mc处理器核心（基于32位POWER架构），每个核心拥有32KB L1-D和32KB L1-I缓存，以及128KB L2缓存。QorIQ P4080具有2MB的L3缓存，通过CoreNet共享，集成PAMU的CoreNet也是连接各种总线的网络，支持一致以及不一致传输，支持优先级和带宽控制，具备队列管理器提供数据报级别的队列调度和QoS，CoreNet提供了800 Gbps的一致读带宽，约100GB/s，非常巨大。L3缓存分为两部分，并各自连接一个64位的内存控制器，支持DDR2到1066，支持DDR3到1600，并支持ECC，很是强劲。

通过10GE或者SRIO互相连接的多P4080系统可以应用于高性能计算

　　QorIQ P4080集成了大量I/O总线，在一个PAMU端口上，通过内部的Crossbar提供了三个5GHz的PCI-E 2.0控制器/端口和两个3.125GHz的Serial RapidIO 1.2控制器/端口。P4080提供了两个具备Frame Manager技术的网络单元分区，每个分区提供了一个10Gbps以太网(XAUI)控制器和四个1Gbps以太网(SGMII)控制器，QorIQ还具有Freescale的Datapath Acceleration Architecture（DPAA，首先在PowerQUICC内出现）架构。基于QorIQ P4080强大的能力，它将会应用在如高速交换机、企业和供应商级别的路由器上，在NAS上面见到它的机会可不会太高。

（完）