龙芯3A4000/7A1000、2K1000处理器设计关键点解析
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更新于2024-07-16
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本文档详细介绍了龙芯3A4000、7A1000以及2K1000的芯片设计方案和设计要点,适用于进行基于龙芯CPU的主板设计工作。文档中涵盖了处理器的微结构升级、工艺技术、接口支持、内存控制器、高速总线、外设接口等多个方面。
1. **龙芯3A4000/3B4000概述**:
- 3A4000和3B4000是3A3000/3B3000的升级版,采用28nm工艺制造。
- 3A4000为商业级处理器,仅支持HT1控制器作为IO接口连接桥片;而3B4000和3A4000工业级处理器则支持HT0/HT1双控制器,可实现多路处理器互连。
- 主频范围从1.2GHz到2.0GHz(3A4000)和1.2GHz到1.5GHz(3A3000)。
2. **CPU核心与缓存**:
- 3A4000使用4个GS464v处理器核心,3A3000采用4个GS464e核心。
- L1 Cache保持不变,均为数据/指令各64KB。
- L2 Cache同为256KB。
- L3 Cache都是8MB。
3. **内存控制器**:
- 3A4000支持2个DDR3/DDR4内存控制器,兼容ECC,最高支持DDR4-2400。
- 相比之下,3A3000仅支持2个DDR3控制器,最高DDR3-1600。
4. **高速互连总线(HyperTransport,HT)**:
- 3A4000和3A3000都包含2个HT总线控制器,但3A4000支持更高的总线频率2.4GHz。
5. **串行端口(UART)和I2C**:
- 3A4000提供2个全功能UART,1个SPImaster,和1个SPI控制器,3个片选。
- 3A3000有一个两线UART0和一个全功能UART1,1个SPIslave,以及1个SPI控制器,4个片选。
6. **GPIO和驱动能力**:
- 3A4000提供最多32个GPIO,驱动能力2mA-12mA可调,支持低电平中断触发。
- 3A3000只有16个GPIO,驱动能力4mA,不支持中断触发。
7. **PCI和LPC接口**:
- 3A4000取消了3A3000的32bit PCI接口。
- 两者都包含1个LPC接口,用于连接低速I/O设备。
8. **调试接口**:
- 3A4000和3A3000均包含EJTAG和JTAG接口,但3A4000的EJTAG和JTAG接口复用。
9. **温度传感器和工作温度范围**:
- 内置温度传感器,3A4000支持温度报警中断输出。
- 工作温度范围分为商业级和工业级,覆盖0-70℃至-40-85℃。
10. **性能指标**:
- 3A4000在2.0GHz时的峰值浮点运算能力达到128GFLOPS,3A3000在1.5GHz时为24GFLOPS。
11. **封装尺寸与功耗**:
- 3A4000的封装尺寸为37.5*37.5mm,最大功耗50W;3A3000为40*40mm,最大功耗40W。
- 功耗管理方面,两者都支持电压域动态调节、主要模块时钟关闭和时钟动态变频。
12. **其他特性**:
- 为了降低功耗,支持主要模块时钟关闭。
这些设计要点对于理解龙芯3A4000和3A3000的改进以及如何优化基于这些CPU的系统设计至关重要。在进行主板设计时,需充分考虑这些差异,确保系统的稳定性和性能。
2018-10-19 上传
2023-06-08 上传
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