NXP コールドファイア

一般情報
共通メーカー	NXPセミコンダクターズ;
最大CPU クロックレート	300MHzまで
アーキテクチャと分類
応用	組み込みシステム
命令セット	改造されたモトローラ 68000 ファミリー
物理的仕様
コア	1;
歴史
前任者	モトローラ 68060

NXP ColdFireは、モトローラ 68000 ファミリアーキテクチャから派生したマイクロプロセッサで、NXP Semiconductorsが組み込みシステム開発用に製造しています。以前は、2015 年に NXP と合併した Freescale Semiconductor (旧モトローラの半導体部門)によって製造されていました。

命令セット

ColdFire 命令セットは「アセンブリソース」互換 (ベンダーから入手可能な変換ソフトウェアを使用) ですが、68000と完全にはオブジェクトコード互換ではありません。従来の 68k ハードウェアと比較すると、命令セットの主な違いは、 2 進化 10 進数(BCD) パックデータ形式をサポートしなくなったこと、その他のあまり使用されない命令がいくつか削除されたこと、保持されている命令のほとんどがサポートするアドレッシングモードが少なくなったことです。また、浮動小数点中間値は68881 および 68882 コプロセッサの 80 ビットではなく 64 ビットです。命令の長さは 16、32、または 48 ビットのみで、 68000 シリーズと比較すると簡素化されています。

モデル

1999年2月、μClinuxプロジェクトのLinuxカーネルが2つのColdFireプロセッサ（MCF5206とMCF5307）に移植されました。^[1] 2006年に、Debianプロジェクトは、ColdFireと互換性のあるm68kポートを検討していました。^[2] ColdFireモデルは300MHzまでクロックできるためです。これは、公式には75MHz ^[3]に達し、110MHzまでオーバークロックできる68060よりもはるかに高速です。Stallion TechnologiesのePipe ^{[4] 、}Secure ComputingのSnapGear ^[5]セキュリティアプライアンス、およびArcturus NetworksのSystem on Module製品^[6]は、ColdFireプロセッサに基づいています。 ColdFire Linuxベースのシングルボードコンピュータ（SBC）には、イーサネットとCompactFlashを搭載したものがあり、サイズは23×55 mmまたは45×45 mm ^[7]と小型で、CompactFlash（37×43 mm）そのものをベースにしたものもあります。^[8] ColdFireベースの製品は、電子鼻プロジェクトとして国際宇宙ステーションに配備されたこともあります。 ^[9]^[10]

Freescale では、ColdFire に 5 つの世代またはバージョンが提供されています。

v1: 8 ビットマイクロコントローラからの移行をサポートすることを目的としており、プロセッサに関しては v2 の縮小版です。オリジナルの ColdFire から 12 年後の 2006 年にリリースされました。8 ビットFreescale 68HC08マイクロコントローラを簡単に置き換え、ローエンドの ARM チップと競合できるように設計されています。
v2: 1994 年に発売されたオリジナルの ColdFire コア。シングルイシューパイプライン、MMU なし、FPU なし。MAC および拡張 MAC ユニットを備えたバージョンも利用できます。
v3: オプションの MAC ユニットを追加しました。
v4: 制限されたスーパースカラーコア。
v4e (または一部のドキュメントでは eV4): 2000 年にリリースされた v4 の拡張バージョン。オプションのMMU、FPU、および拡張 MAC ユニットがアーキテクチャに追加されます。
v5: 完全なスーパースカラーコア。

また、2007年に発売されたFido 1100というマイクロコントローラもあり、 68k/CPU32命令セットを使用する産業用イーサネットアプリケーションなどの予測可能な組み込み制御システムを目的としています。ただし、Fidoは独自のアーキテクチャを持ち、命令セットは68kとのみ共有しています。^[11]

2006年11月、フリースケールは、IPライセンスおよびサポートパートナーであるIPextreme Inc.を通じて、ColdFireマイクロプロセッサコアを半導体知的財産としてライセンス提供することを発表しました。^[12]^{[13] ColdFire v1コアは現在、}Altera Cyclone-III FPGA向けに無料ライセンス（使用料なし）で提供されています。 ^[14]^[15]

2007年9月、フリースケールはColdFire CPUコアを搭載した32ビットFlexisマイクロコントローラファミリを発売した。^[16]

2010年6月、フリースケールは90nm TFSテクノロジーを採用したColdFire V1コアであるColdFire+ラインを発表しました。^[17]

2010年にフリースケールはARMベースの製品ラインであるKinetisも発売し、一部の業界観測者^[18]は、フリースケールが競合するCPUシリーズをいくつか持つことになるため、ColdFireシリーズの将来について推測するようになりました。

参照

ColdFire MCF5251 用FlexOS 68K
eCosとRTEMSオープンソースリアルタイムオペレーティングシステム

参考文献

^ 「uClinux は Motorola MCF5206 および MCF5307 ColdFire® マイクロプロセッサに正常に移植されました」。μClinux 組み込み Linux/マイクロコントローラプロジェクト。
^ 「将来に向けた m68k ポートの準備」、開発アナウンス、メーリングリスト、Debian、2006 年 1 月。
^ MC68060 製品概要、フリースケール
^ ePipe、オーストラリア
^ SnapGear、2001-06-21にオリジナルからアーカイブ、2009-10-29に取得
^ 「Arcturus ColdFire System on Modules」カナダ：Arcturus Networks Inc.
^ ディルネットPC
^ Cデータ
^ 「JPL ENose プロジェクトが国際宇宙ステーションを離れる」。μClinux 組み込み Linux/マイクロコントローラプロジェクト。2006 年 10 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ 「電子ノーズが宇宙ステーションから帰還」ジェット推進研究所。
^ 「fido Architecture」。Innovasic Semiconductor 。 2009年8月25日閲覧。
^ 「Freescale が ColdFire を OEM ライセンスに開放」EETimes、2006 年 11 月 13 日。2009年 7 月 27 日閲覧。
^ 「Freescale、Cypress が主要 IP のライセンスを取得」。EDN。2006 年 11 月 21 日。2013 年 1 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 7 月 27 日閲覧。
^ 「IPextreme が Altera Cyclone III FPGA 向けに ColdFire プロセッサを無償提供」。designreuse。2008 年 10 月 21 日。2009年 7 月 27 日閲覧。
^ 「Altera Cyclone III FPGA 向けの Freescale の V1 ColdFire 製品」。freescale。
^ MCF51JE: Flexis 32 ビット ColdFire V1 マイクロコントローラー、Freescale。
^ 「ColdFire+ マイクロコントローラ」。designreuse。2011 年 2 月 4 日。2011 年 2 月 4日閲覧。
^ 「Freescale の ARM ベースの Kinetis がリリースされました: ColdFire はディープフリーズされたのでしょうか?」EDN。

外部リンク

NXP Semiconductor の公式 ColdFire サイト
ColdFireと68Kの違い
ColdFire ベースのAmigaクローンのオリジナル発表とそれに関する FAQ

[1] 「uClinux は Motorola MCF5206 および MCF5307 ColdFire® マイクロプロセッサに正常に移植されました」。μClinux 組み込み Linux/マイクロコントローラプロジェクト。

[2] 「将来に向けた m68k ポートの準備」、開発アナウンス、メーリングリスト、Debian、2006 年 1 月。

[3] MC68060 製品概要、フリースケール

[4] Pipe、オーストラリア

[5] SnapGear、2001-06-21にオリジナルからアーカイブ、2009-10-29に取得

[6] 「Arcturus ColdFire System on Modules」カナダ：Arcturus Networks Inc.

[7] ディルネットPC

[8] Cデータ

[9] 「JPL ENose プロジェクトが国際宇宙ステーションを離れる」。μClinux 組み込み Linux/マイクロコントローラプロジェクト。2006 年 10 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[10] 「電子ノーズが宇宙ステーションから帰還」ジェット推進研究所。

[11] 「fido Architecture」。Innovasic Semiconductor 。 2009年8月25日閲覧。

[12] 「Freescale が ColdFire を OEM ライセンスに開放」EETimes、2006 年 11 月 13 日。2009年 7 月 27 日閲覧。

[13] 「Freescale、Cypress が主要 IP のライセンスを取得」。EDN。2006 年 11 月 21 日。2013 年 1 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009 年 7 月 27 日閲覧。

[14] 「IPextreme が Altera Cyclone III FPGA 向けに ColdFire プロセッサを無償提供」。designreuse。2008 年 10 月 21 日。2009年 7 月 27 日閲覧。

[15] 「Altera Cyclone III FPGA 向けの Freescale の V1 ColdFire 製品」。freescale。

[16] MCF51JE: Flexis 32 ビット ColdFire V1 マイクロコントローラー、Freescale。

[17] 「ColdFire+ マイクロコントローラ」。designreuse。2011 年 2 月 4 日。2011 年 2 月 4日閲覧。

[18] 「Freescale の ARM ベースの Kinetis がリリースされました: ColdFire はディープフリーズされたのでしょうか?」EDN。