Motorola Coldfire

Motorola Coldfire bezeichnet eine RISC-Microcontrollerarchitektur, die von der Motorola 68000er-Familie abgeleitet wurde. Inzwischen werden diese Prozessoren von der im Juli 2004 ausgegliederten Halbleitersparte Freescale Semiconductor vertrieben.

Die Coldfire-Prozessoren besitzen einige Besonderheiten, die sich durch die spezielle Ausrichtung auf den Markt für eingebettete Systeme erklären. Hierzu zählt insbesondere der modulare Aufbau.

Architektur

In den Coldfire-Prozessoren ist eine Untermenge des 68k-Befehlssatzes implementiert. Bis einschließlich des Kerns der vierten Generation mussten Nutzer ohne MMU und FPU auskommen, im 4e (e=enhanced) sowie dem Kern der fünften Generation sollen diese implementiert werden.

Außer dem CPU-Kern hat dieser Mikroprozessor einen konfigurierbaren 2 KB Befehls- und Datencache sowie eine MAC-Funktionseinheit. Letztere kann Integeroperationen ausführen, die in der Geschwindigkeit etwa vergleichbar mit einem DSP sind. Der MCF5282 wird mit 66 MHz betrieben, dabei ergeben sich 59 MIPS. Die gesamte Schaltung erfordert 3,3 V Gleichspannungsversorgung. Durch eine geringe Stromaufnahme erwärmt sich der Prozessor kaum, daher ist keine besondere Kühlung erforderlich.

Neuere Coldfire-Prozessoren haben einen integrierten USB-Host-Controller (USB 2.0), DDR-Speicherinterface, ein PCI-Interface, Ethernet-Controller und andere eingebaute Erweiterungen. Bis Mitte 2005 sollten sie mit Taktraten bis zu 266 MHz und einem Befehlsdurchsatz von bis zu 410 MIPS verfügbar sein.

Embedded Coldfire

Prominente Beispiele für den Einsatz eines Coldfire waren die d-box 1, Metabox 1000 und sind die Hipath 3000er TK-Anlagen-Serie von Siemens, die Prozesssteuerungsmodule HIMatrix von HIMA und die Coolfire Plattform des österreichischen Spielautomatenherstellers Novomatic.

Coldfire auf dem Desktop

Es existieren zwei Projekte, um den Coldfire-Prozessor als Basis für Atari-ST-Rechner nutzbar zu machen. Eine Erweiterungskarte ist auch für Amiga Computer vorgestellt worden, war aber nicht in nennenswerten Stückzahlen lieferbar. Anders als beim Atari fällt beim Amiga stärker die nur partielle Kompatibilität zur 68k Software ins Gewicht, da die rechtlichen wie tatsächlichen Voraussetzungen für eine Rekompilierung nicht vorliegen, zum anderen hat Entwicklung von 68k kompatiblen Softcores Fortschritte gemacht. Beim Natami Projekt wurde eine Coldfire- Erweiterung in Betracht gezogen. Grundproblem aller Entwicklung ist auch, dass keine Prozessoren mit dem V5 Kern auf dem freien Markt verfügbar sind, denn diese werden nur an einige Großkunden verkauft.

Die Geschwindigkeit des Atari Projekts soll in etwa der einer 68060-CPU mit 266 MHz entsprechen.

Freescale/Motorola-Produkte

Industrial Control Unit: 14500 

6800er-Familie: 6800 | 6809 | (Hitachi 6309) 

68000er-Familie: 68000 | 68008 | 68010 | 68012 | 68020 | 68030 | 68040 | 68060 | ColdFire | DragonBall 

88000er-Familie: 88110 | 88200 

Mathematische Koprozessoren: 68881, 68882 

Memory Management Unit: 68451 | 68851 

PowerPC-Familie: PPC 601 | PPC e200 | PPC 603/e300 | PPC 75x | PPC e500 | PPC 74xx/e600 | PPC e700 | PowerQUICC-Familie | QorIQ