NXP ColdFire

El NXP ColdFire es un microprocesador derivado de la arquitectura de la familia Motorola 68000 , fabricado por NXP Semiconductors para el desarrollo de sistemas embebidos . Anteriormente, era fabricado por Freescale Semiconductor (antes la división de semiconductores de Motorola ), que se fusionó con NXP en 2015.

El conjunto de instrucciones ColdFire es compatible con el código fuente ensamblador (mediante software de traducción disponible del proveedor) y no es totalmente compatible con el código objeto del 68000. En comparación con el hardware clásico 68k, el conjunto de instrucciones difiere principalmente en que ya no admite el formato de datos empaquetados de decimal codificado en binario (BCD); elimina varias instrucciones menos utilizadas; y la mayoría de las instrucciones que se conservan admiten menos modos de direccionamiento . Además, los intermedios de punto flotante son de 64 bits y no de 80 bits como en los coprocesadores 68881 y 68882. Las instrucciones tienen solo 16, 32 o 48 bits de longitud, una simplificación en comparación con la serie 68000 .

Freescale ofrece cinco generaciones o versiones del ColdFire:

• v1: Diseñada para facilitar la migración desde microcontroladores de 8 bits, es una versión reducida de la v2 en cuanto a procesadores. Se lanzó en 2006, 12 años después del ColdFire original. Está diseñada para reemplazar fácilmente los microcontroladores Freescale 68HC08 de 8 bits y competir con los chips ARM de gama baja.
• v2: El núcleo ColdFire original se lanzó en 1994. Pipeline de emisión única, sin MMU ni FPU. También hay versiones disponibles con unidades MAC y MAC mejoradas.
• v3: Se ha añadido una unidad MAC opcional.
• v4: Núcleo superescalar limitado .
• v4e (o eV4 en algunos documentos): Versión mejorada de la v4, lanzada en 2000. Agrega MMU , FPU y una unidad MAC mejorada opcionales a la arquitectura.
• v5: Núcleo totalmente superescalar.

También existe el Fido 1100, un microcontrolador lanzado en 2007 destinado a sistemas de control embebidos predecibles, como aplicaciones de Ethernet industrial , que utiliza el conjunto de instrucciones 68k/CPU32. Sin embargo, Fido tiene su propia arquitectura única y comparte el conjunto de instrucciones solo con 68k. ^{[ 1 ]}

En noviembre de 2006, Freescale anunció que los núcleos de microprocesador ColdFire estaban disponibles para su licencia como propiedad intelectual de semiconductores a través de su socio de licencias y soporte de propiedad intelectual, IPextreme Inc. ^{[ 2 ] [ 3 ]} El núcleo ColdFire v1 ahora está disponible bajo licencia gratuita (y sin regalías por uso) para FPGA Altera Cyclone-III. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

En septiembre de 2007, Freescale lanzó la familia de microcontroladores Flexis de 32 bits con un núcleo de CPU ColdFire. ^{[ 6 ]}

En junio de 2010, Freescale anunció la línea ColdFire+, que es un núcleo ColdFire V1 que utiliza una  tecnología TFS de 90 nm. ^{[ 7 ]}

En 2010, Freescale también lanzó Kinetis, una línea de productos basada en ARM , lo que llevó a algunos observadores de la industria ^{[ 8 ]} a especular sobre el futuro de la gama ColdFire, dado que Freescale tendría varias gamas de CPU competidoras.

En febrero de 1999, el kernel de Linux del proyecto μClinux fue portado a dos procesadores ColdFire (MCF5206 y MCF5307). ^{[ 9 ]} En 2006, el proyecto Debian estaba investigando cómo hacer que su puerto m68k fuera compatible con los ColdFire, ^{[ 10 ]} ya que hay modelos ColdFire que pueden alcanzar hasta 300 MHz. Esto es mucho más rápido que el 68060 , que puede alcanzar oficialmente 75 MHz ^{[ 11 ]} y puede ser overclockeado a 110 MHz.   

Stallion Technologies ePipe, ^{[ 12 ]} Secure Computing SnapGear ^{[ 13 ]} dispositivos de seguridad y los productos System on Module de Arcturus Networks ^{[ 14 ]} se basan en procesadores ColdFire. Existen computadoras de placa única (SBC) basadas en ColdFire Linux con Ethernet y CompactFlash tan pequeñas como 23×55 mm o 45×45 mm ^{[ 15 ]} o basadas en CompactFlash (37×43 mm) ^{[ 16 ]} . Incluso se han desplegado productos basados ​​en ColdFire en la Estación Espacial Internacional como parte de un proyecto de nariz electrónica ^{[ 17 ] [ 18 ]} .   

• FlexOS 68K para ColdFire MCF5251
• eCos y RTEMS son sistemas operativos de tiempo real de código abierto.

• Sitio web oficial de ColdFire de NXP Semiconductors
• Diferencias entre ColdFire y 68K
• Anuncio original del clon de Amiga basado en ColdFire y preguntas frecuentes al respecto.