NXP 콜드파이어
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1. 개요
NXP 콜드파이어는 모토로라 68000과 어셈블리 언어 수준에서 호환되는 32비트 임베디드 마이크로프로세서 제품군이다. 68000 명령어 집합에서 BCD 연산 명령어를 삭제하고 어드레싱 모드를 축소하여 단순화되었다. 여러 세대에 걸쳐 v1, v2, v3, v4, v4e, v5, Fido 1100 등의 모델이 개발되었으며, 각 모델은 특징적인 성능과 기능을 가진다. 2006년에는 IPextreme Inc.를 통해 라이선스되었으며, v1 코어는 알테라 Cyclone-III FPGA용으로 무료 라이선스로 제공된다.
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NXP 콜드파이어 - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
---|---|
프로세서 개요 | |
이름 | ColdFire |
이미지 | Hermstedt Webshuttle II - board - Motorola Coldfire MCF5204PU25B-0082.jpg |
최고 속도 | 300 |
속도 단위 | MHz |
제조사 | NXP 반도체 |
아키텍처 | 수정된 모토로라 68000 계열 |
코어 수 | 1 |
응용 분야 | 임베디드 시스템 |
이전 모델 | 모토로라 68060 |
2. 명령어 집합
콜드파이어(ColdFire)의 명령어 집합은 68000과 어셈블리 소스 수준에서는 호환성을 가진다. 하지만 객체 코드 수준에서는 완전한 호환성을 보장하지 않기 때문에, 제조업체(프리스케일)에서 제공하는 번역 소프트웨어를 사용해야 한다. 기존 68000 시리즈와 비교하여 명령어 집합에 몇 가지 차이점이 존재한다.
2. 1. 68000 명령어 집합과의 차이점
콜드파이어(ColdFire)의 명령어 집합은 68000과 어셈블리 언어 소스 수준에서는 호환성을 가진다(제조업체에서 제공하는 번역 소프트웨어를 사용하는 경우). 그러나 객체 코드 수준에서는 완전한 호환성을 보장하지 않는다. 기존 68000 시리즈 하드웨어와 비교했을 때, 콜드파이어 명령어 집합은 몇 가지 주요한 차이점을 보인다.우선, 2진화 10진법(BCD) 팩 데이터 형식 지원이 중단되었고, 사용 빈도가 낮은 여러 명령어가 제거되었다. 또한, 남아있는 대부분의 명령어는 지원하는 어드레싱 모드의 수가 줄어들었다. 이는 명령어 디코더를 단순화하고 저렴하게 구현하기 위한 설계로 보인다.
부동 소수점 연산 방식에도 차이가 있다. 콜드파이어는 64비트 부동 소수점 표현을 사용하는 반면, 68881 및 68882 보조 프로세서는 80비트를 사용했다.
마지막으로, 명령어 길이가 16비트, 32비트, 48비트의 세 가지로 고정되어, 다양한 길이를 가졌던 68000 시리즈에 비해 단순화되었다.
3. 모델
프리스케일(현 NXP 반도체)에서 개발한 콜드파이어 마이크로프로세서 아키텍처는 여러 세대에 걸쳐 발전해왔다. 초기 v1부터 시작하여 v2, v3, v4, v4e, v5에 이르기까지 다양한 버전이 출시되었으며, 각 버전은 성능과 기능 면에서 차이를 보인다.
2006년 11월, 프리스케일은 IP 코어 라이선싱 파트너인 IPextreme Inc.를 통해 콜드파이어 마이크로프로세서 코어를 라이선스 형태로 제공하기 시작했다.[12][13] 특히 콜드파이어 v1 코어는 알테라(현 인텔)의 Cyclone-III FPGA용으로 로열티 없이 무료 라이선스로 제공되기도 했다.[14][15]
이후 콜드파이어 기술은 다른 제품군으로 확장되었다. 2007년 9월에는 콜드파이어 CPU 코어를 탑재한 32비트 Flexis 마이크로컨트롤러 제품군이 출시되었고,[16] 2010년 6월에는 90 nm 공정 기술을 적용한 콜드파이어 V1 코어 기반의 ColdFire+ 라인이 발표되었다.[17]
한편, 2010년 프리스케일이 ARM 기반의 Kinetis 제품군을 출시하면서, 기존 콜드파이어 제품군의 향후 개발 방향에 대해 업계의 관심이 모아지기도 했다.[18]
3. 1. 버전별 특징
프리스케일에서 출시한 콜드파이어는 여러 버전으로 제공된다. 각 버전의 주요 특징은 다음과 같다.버전 | 출시 연도 | 주요 특징 |
---|---|---|
v1 | 2006년 | v2 축소 버전. 8비트 마이크로컨트롤러 (프리스케일 68HC08) 마이그레이션 지원. 저가형 ARM 칩 경쟁 목표. |
v2 | 1994년 | 오리지널 코어. 단일 명령어 파이프라인. MMU/FPU 없음. MAC 유닛 옵션. |
v3 | - | 선택적 MAC 유닛 추가. |
v4 | - | 제한적 수퍼스칼라 코어. |
v4e (eV4) | 2000년 | v4 향상 버전. 선택적 MMU, FPU, 향상된 MAC 유닛 추가 가능. |
v5 | - | 완전한 수퍼스칼라 코어. |
이 외에도 다음과 같은 관련 제품들이 있다.
4. 응용 분야
콜드파이어 프로세서는 다양한 임베디드 시스템에 적용되었다.[1][2][4][5][6][7][8][9][10][11] 주요 활용 분야는 네트워크 장비, 싱글 보드 컴퓨터, 산업 제어 시스템 등이다.
4. 1. 주요 응용 사례
1999년 2월, μClinux 프로젝트를 통해 리눅스 커널이 콜드파이어 프로세서(MCF5206, MCF5307)에 성공적으로 이식되었다.[1] 이후 2006년에는 데비안 프로젝트에서 기존 m68k 포트를 콜드파이어와 호환되도록 만드는 방안을 검토하기도 했다.[2] 이는 당시 콜드파이어 모델 중 일부가 최대 300 MHz까지 클럭 속도를 높일 수 있어, 공식적으로 75 MHz(오버클럭 시 110 MHz)에 도달하는 68060 프로세서보다 훨씬 빠른 성능을 제공했기 때문이다.[3][20][21]콜드파이어 프로세서는 다양한 분야에서 활용되었다. 대표적으로 스탤리온 테크놀로지스(Stallion Technologies)의 ePipe[4][22]나 시큐어 컴퓨팅(Secure Computing)의 SnapGear[5][23]와 같은 보안 어플라이언스를 포함한 네트워크 장비에 탑재되었다. 또한 아크투루스 네트웍스(Arcturus Networks)의 System on Module 제품[6]과 같이 콜드파이어를 기반으로 한 리눅스 기반 싱글 보드 컴퓨터(SBC)도 개발되었다.[24] 이러한 SBC 중 일부는 이더넷과 CompactFlash 인터페이스를 갖추고 있으면서도 크기가 23×55 mm, 45×45 mm[7]에 불과하거나 심지어 CompactFlash 카드 자체 크기(37×43 mm)[8][25]로 제작되어 공간 제약이 큰 임베디드 시스템에 적용하기 용이했다.
특수 환경에서의 활용 사례도 있다. 콜드파이어 기반 제품은 전자 코(en: electronic nose) 프로젝트의 일환으로 국제 우주 정거장(ISS)에 설치되어 운용되기도 했다.[9][10] 이 외에도 산업용 이더넷과 같이 예측 가능한 성능이 중요한 임베디드 제어 시스템 분야에서도 활용되었다.[11]
5. 라이선스
2006년 11월, 프리스케일은 반도체 지적 재산권(IP) 라이선싱 및 지원 파트너인 IPextreme Inc.를 통해 콜드파이어 마이크로프로세서 코어를 라이선스할 수 있다고 발표했다.[12][13][27] 특히 콜드파이어 v1 코어는 알테라(Altera)의 FPGA 제품인 Cyclone-III 용으로 무료 라이선스(사용당 로열티 없음) 형태로 제공된다.[14][15][28][29]
6. ARM과의 관계
콜드파이어 v1은 8비트 프리스케일 68HC08 마이크로컨트롤러에서의 마이그레이션을 지원하고 저가형 ARM 칩과 경쟁하기 위해 설계되었다.
2010년 프리스케일은 ARM 기반 제품군인 Kinetis를 출시했으며, 이로 인해 프리스케일이 여러 경쟁 CPU 제품군을 갖게 되면서 일부 업계 관찰자들은 콜드파이어 제품군의 미래에 대해 추측하기도 했다.[18]
참조
[1]
웹사이트
uClinux was successfully ported to the Motorola MCF5206 and MCF5307 ColdFire® microprocessor.
http://www.uclinux.o[...]
μClinux Embedded Linux/Microcontroller project
[2]
간행물
Development announcements
http://lists.debian.[...]
Debian
2006-01
[3]
간행물
MC68060 Product Summary
http://www.freescale[...]
Freescale
[4]
간행물
ePipe
http://www.epipe.com[...]
[5]
간행물
SnapGear
http://www.snapgear.[...]
2009-10-29
[6]
웹사이트
Arcturus ColdFire System on Modules
https://www.arcturus[...]
Arcturus Networks Inc.
[7]
간행물
DilNetPC
http://www.dilnetpc.[...]
[8]
간행물
CDatas
http://www.cdatas.co[...]
[9]
웹사이트
JPL ENose project leaves International Space Station
http://www.uclinux.o[...]
μClinux Embedded Linux/Microcontroller project
[10]
웹사이트
Electronic Nose to Return from Space Station
http://www.jpl.nasa.[...]
[11]
웹사이트
fido Architecture
http://www.innovasic[...]
Innovasic Semiconductor
2009-08-25
[12]
웹사이트
Freescale opens ColdFire to OEM licensing
http://www.eetimes.c[...]
EETimes
2009-07-27
[13]
웹사이트
Freescale, Cypress to license key IP
http://www.edn.com/a[...]
EDN
2009-07-27
[14]
웹사이트
IPextreme Delivers Free ColdFire Processor for Altera Cyclone III FPGA
http://www.design-re[...]
designreuse
2009-07-27
[15]
웹사이트
Freescale's V1 ColdFire offering for Altera Cyclone III FPGA
http://www.freescale[...]
freescale
[16]
간행물
MCF51JE: Flexis 32-bit ColdFire V1 Microcontrollers
http://www.freescale[...]
Freescale
[17]
웹사이트
ColdFire+ Microcontrollers
http://www.freescale[...]
designreuse
2011-02-04
[18]
웹사이트
Freescale's ARM-based Kinetis Is Released: Did ColdFire Just Get Deep-Freezed?
http://www.edn.com/e[...]
EDN
[19]
웹사이트
Coldfire 32 bit processors {{!}} NXP Semiconductors
https://www.nxp.com/[...]
2022-09-05
[20]
간행물
Development announcements
http://lists.debian.[...]
Debian
[21]
간행물
MC68060 Product Summary
http://www.freescale[...]
Freescale
[22]
간행물
ePipe
http://www.epipe.com[...]
[23]
간행물
SnapGear
http://www.securecom[...]
[24]
간행물
DilNetPC
http://www.dilnetpc.[...]
[25]
간행물
CDatas
http://www.cdatas.co[...]
[26]
웹사이트
fido Architecture
http://www.innovasic[...]
Innovasic Semiconductor
2009-08-25
[27]
웹사이트
Freescale opens ColdFire to OEM licensing
http://www.eetimes.c[...]
EETimes
2009-07-27
[28]
웹사이트
IPextreme Delivers Free ColdFire Processor for Altera Cyclone III FPGA
http://www.design-re[...]
designreuse
2009-07-27
[29]
웹사이트
Freescale’s V1 ColdFire offering for Altera Cyclone III FPGA
http://www.freescale[...]
freescale
2012-03-05
[30]
간행물
MCF51JE: Flexis 32-bit ColdFire V1 Microcontrollers
http://www.freescale[...]
Freescale
[31]
웹사이트
Coldfire+ Microcontrollers
http://www.freescale[...]
designreuse
2011-02-04
[32]
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[33]
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[35]
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