IBM PowerPC 440 内核是一个32位的RISC 的CPU ，运算速度达到667MHz和1334DIMPS， 完美地实现了IBM先进的90纳米铜CMOS 技术。440内核充分发挥了Book E增强型POWER架构的高可扩展性和灵活性，并专为嵌入式应用进行了优化。
要点
• 兼容可扩展的和灵活的PowerPC®指令集架构，更易于软件移植
• 为领先的性能和低功耗系统芯片设计而特别优化
• 可通过Power架构™许可计划获得，在IBM内核库中，并与周边外设和特定应用的宏内核集成，用以开发系统芯片解决方案
• 通过在辅助处理器单元接口上增加定制逻辑和指令，实现产品的差异化；可提供浮点内核
• JTAG和跟踪FIFO端口提供可满足复杂系统芯片设计等环境中所需的强大调试功能
• 通过BM PowerPC工具程序，可得到产业链中合作伙伴的广泛支持
• 提供支持SystemC环境的全功能仿真模型
综述
IBM PowerPC 440 内核是一个32位的RISC 的CPU ，运算速度达到667MHz和1334DIMPS， 完美地实现了IBM先进的90纳米铜CMOS 技术。440内核充分发挥了Book E增强型POWER架构的高可扩展性和灵活性，并专为嵌入式应用进行了优化。
可授权的嵌入式内核集成了超标量的7级管线，支持在每个时钟周期内处理两组指令，拥有各自独立的指令缓存和数据缓存，一个JTAG端口，跟踪式FIFO，多个计时器和一个内存管理单元（MMU），性能可达2.0 DMIPS/MHz。
PowerPC 440内核通过在辅助处理器单元（APU）接口加装浮点单元，满足需要浮点运算硬件支持的应用。此外，高达256KB SRAM的L2缓存接口可提供额外的片内存储容量。
PowerPC 440内核的突出性能、功耗规格以及设计特性使其成为新兴的有线通讯、消费电子、存储和嵌入式计算应用的理想解决方案。
软硬件内核选件
PowerPC 440内核可以硬（固定版式）或软宏形式交付。硬核可由IBM优异的处理器技术或由IBM合作伙伴晶圆代工厂的代工优化版方式提供。完全综合的软核则可在多个代工厂制造。
凭借CoreConnectTM总线架构， 440内核可与外设和专用宏内核集成到一起，用来开发定制化系统芯片。外设选件包括内存控制器、DMA控制器、PCI接口桥以及中断控制器。
IBM广泛的合作伙伴网络可提供全面的PowerPC家族支持工具，其中包括：外围IP、操作系统、编译器、调试器、模拟和仿真器以及设计服务。PowerPC 440内核设计通用，可应用行业标准的EDA工具进行设计，包括SystemC模型。
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PowerPC 440内核参数 | |||
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工艺 |
130纳米 |
90纳米 |
完全综合 |
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晶圆代工厂 |
IBM、特许 |
IBM、特许、三星 |
所有 |
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频率（最差情况） |
533 MHz |
667 MHz |
300-350 MHz （取决于进程和库） |
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性能 （估计） |
1066 DMIPS |
1334 DMIPS |
600-700 DMIPS |
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典型耗电量 |
1.5 mW/MHz @ 1.4 V |
0.76mW/MHz + 200mW DC @ 1.1V |
取决于进程 |
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电压 |
1.4 V |
1.1 V |
取决于进程 |
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温度范围 |
-40oC to +105o C |
-40o C to +105o C |
-40o C to +105o C |
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核心尺寸，CPU + L1 |
9.8mm2 |
6.0mm2 |
取决于进程 |
计时器
• 64位时基
• 32位减量器
• 固定间隔计时器
• 看门狗计时器
调试支持
• JTAG存取，IEEE® 1149.1端口
• 独有非侵入式向前/向后回溯功能
• 支持单步进、软硬件断点设定、寄存器和内存读写、代码下载以及更多功能
• 4条指令地址和2条数据地址断点，包括范围
• 2条数据值断点
PowerPC 440 CPU
• 兼容PowerPC 用户指令集架构
• 具有超标量7级管线，可无序发出、执行和完成
• 32个32位通用寄存器(GPRs)
• 硬件乘除
• 32位 x 32位MAC，和单循环吞吐
• 动态分支预测
• 奇偶校验和恢复
高速缓存控制器
• 带有奇偶校验的独立32KB I-cache, D-cache高速缓存单元
• 回写、透写模式，非阻塞操作
• 高速缓存队列锁定(I和D)
内存管理单元
• 可变页面大小(1 KB – 256 MB)
• 64入口全关联的统一转换检测缓冲器(TLB)
• 独立的I-side和D-side微TLB
• 灵活的TLB管理
CoreConnect 接口
• 128位的CoreConnect处理器本地总线（PLB）接口提供了高带宽存取能力
• 三个主端口（指令读、数据读和数据写）提供管线式操作
• 36位地址宽度可支持高达64GB的内存映射
• 支持n:1和n:2内核－PLB频率比
APU接口
• 可将浮点运算单元、协处理器、多媒体宏、DSP，或其他功能加入处理器执行管线
• 支持用户定义和非PowerPC架构的指令
PowerPC 440内核参数
工艺 130纳米 90纳米 完全综合
晶圆代工厂 IBM、特许 IBM、特许、三星 所有
频率（最差情况） 533 MHz 667 MHz 300-350 MHz
（取决于进程和库）
性能 （估计） 1066 DMIPS 1334 DMIPS 600-700 DMIPS
典型耗电量
（估计） 1.5 mW/MHz @ 1.4 V 0.76mW/MHz + 200mW DC @ 1.1V 取决于进程
电压 1.4 V 1.1 V 取决于进程
温度范围 -40oC to +105o C -40o C to +105o C -40o C to +105o C
核心尺寸，CPU + L1 9.8mm2 6.0mm2 取决于进程
• 支持128位负载和存储
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PowerPC 440 FPU 内核参数 | |||
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技术 |
130nm |
90nm |
完全综合 |
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晶圆代工厂 |
IBM、特许 |
IBM、特许、三星 |
所有 |
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频率（最差情况） |
533 MHz |
667 MHz |
300-350 MHz （取决于进程） |
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性能(估计) |
1066 MFLOPS |
1334 MFLOPS |
600-700 MFLOPS |
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电压 |
1.4 V |
1.1 V |
取决于进程 |
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温度范围 |
-40oC to +105o C |
-40o C to +105o C |
-40o C to +105o C |
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内核大小，FPU |
1.87mm2 |
1.34mm2 |
取决于进程 |
PowerPC 440 FPU
• 单精度和双精度操作性能皆可达2 MFLOPS/MHz
• 支持IEEE 754
• 执行PowerPC浮点指令集
• 遵循Book E
• 5级超标量管线，支持独立算法和负载/存储执行单元的双指令解码和发布
• 无序分发、执行和完成
• 多数指令单循环吞吐
• 32个64位浮点寄存器(FPRs)
• 可提供最大性能和最低功耗的扩展内置电源管理
• 有PowerPC 440嵌入式处理器内核APU逻辑的接口，与4级负载/存储管线并行工作
• 128位负载/存储接口
L2 高速缓存控制器
• 支持容量为64KB、128KB或256KB的SRAM，具有奇偶校验标签和阵列
• 可同时处理读数据总线和写数据总线的请求
• 单拍读取或写入1至16 字节
• 支持32和64字节突发传输，32字节队列
• 透写模式，支持在PLB上的硬件探听和与440软件的一致性
• SRAM可经配置为L2高速缓存或片上内存
• 以PLB速度运行
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