Description
Part Number 440SP Revision 1.23 - Sept 26, 2006 Data Sheet PowerPC 440SP Embedded Processor Features • PowerPC‚ 440 processor core operating at up to 667MHz with 32-KB I- and D-caches (with parity checking) • On-chip 256-KB SRAM configurable as L2 Cache or Ethernet Packet/Code store memory www.DataSheet4U.com • Selectable Processor:Bus clock ratios (Refer to the Clocking chapter in the PPC440SP Embedded Processor User’s Manual for details) • Supports up to 4 GB (2 Chip Selects) of 64-bit/32bit SDRAM with ECC – DDR1 266-333-400 – DDR2 400-533-667 • Three DDR PCI-X interfaces (32-bit or 64-bit) up to 133 MHz (DDR 266) with support for conventional PCI • XOR Accelerator with DMA controller • Processor can boot from PCI memory • Optional: High throughput RAID 6 hardware acceleration, performs XOR and Galois Field P & Q parity computations, supports up to 255 drives • I2O Messaging Unit with two DMA controllers • External Peripheral Bus (24-bit Address, 8-bit Data) for up to three devices • One Ethernet 10/100/1000 Mbps half- or fullduplex interface. Operational modes supported are MII and GMII. • Programmable Interrupt Controller supports interrupts from a variety of sources. • Programmable General Purpose Timers (GPT) • Three serial ports (16750 compatible UART) • Two IIC interfaces • General Purpose I/O (GPIO) interface available • JTAG interface for board level testing Description Designed specifically to address high-end embedded applications for storage, the PowerPC 440SP Embedded Processor (PPC440SP) provides a highperformance, low power solution that interfaces to a wide range of peripherals by incorporating on-chip power management features and lower power dissipation. This chip contains a high-performance RISC processor core, a DDR2 SDRAM controller, configurable 256KB SRAM to be used as L2 cache or software-controlled on-chip memory, three DDR PCI-X bus interfaces, an Ethernet interface, an I2O/DMA controller, control for external ROM and peripherals, optional RAID 6 acceleration, an XOR DMA unit, serial ports, IIC interfaces, and general purpose I/O. Technology: CMOS Cu-11, 0.13mm Package: 29mm, 783-ball, 1mm pitch, Flip ChipPlastic Ball Grid Array (FC-PBGA) Power (estimated): Less than 6W @533MHz Supply voltages required: 3.3V, 2.5V, 1.8V, 1.5V AMCC Proprietary 1 Revision 1.23 - Sept 26, 2006 PowerPC 440SP Embedded Processor Contents Data Sheet Ordering and PVR Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 PPC440SP Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Address Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 PowerPC 440 Processor Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Internal Buses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 On-Chip SRAM/L2 Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 DDR PCI-X Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 www.DataSheet4U.com DDR1/DDR2 SDRAM Memory Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 External Peripheral Bus Controller (EBC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Ethernet Controller Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 I2O/DMA Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Optional RAID 5 and RAID 6 Acceleration Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 XOR/DMA2 Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Serial Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 IIC Bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 General Purpose Timers (GPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 General Purpose IO (GPIO) Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Universal Interrupt Controller (UIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 JTAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 29mm, 783-Ball FC-PBGA Core Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Signal Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Device Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Clock Test Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Clock Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Spread Spectrum Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 I/O Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Input/Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 DDR SDRAM I/O Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 DDR SDRAM Write Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 DDR SDRAM Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Strapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Serial Bootstrap ROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2 AMCC Proprietary Revision 1.23 - Sept 26, 2006 Data Sheet Figures PowerPC 440SP Embedded Processor Figure 1. Order Part Number Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Figure 2. PPC440SP Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Figure 3. 29mm, 783-Ball FC-PBGA Core Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Figure 4. Clock Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Figure 5. Input Setup and Hold Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Figure 6. Output Delay and Hold Timing Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Figure 7. DDR SDRAM Simulation Signal Termination Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 www.DataSheet4U.com Figure 8. DDR SDRAM Write Cycle Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Figure 9. DDR SDRAM Read Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Figure 10. DDR SDRAM Memory Data and DQS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Figure 11. DDR SDRAM Read Cycle Timing Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Tables Table 1. System Memory Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Table 2. DCR Address Map (4KB of Device Configuration Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Table 3. Signals Listed Alphabetically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Table 4. Signals Listed by Ball Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Table 5. Pin Summary . . .

Part Number
PPC440SP

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Datasheet
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