飛思卡爾QorIQ Qonverge處理器在微蜂窩、宏蜂窩基站中的應用

發(fā)布時(shí)間:2013-8-20 09:29    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: QorIQ , Qonverge , 微蜂窩 , 宏蜂窩
在蜂窩式移動(dòng)電話(huà)的建網(wǎng)早期,蜂窩小區的覆蓋半徑通常較大,一般在1~2.5千米左右,有的甚至達到20千米以上,這時(shí)的基站通常是宏蜂窩(Macrocell)基站。因為小區的覆蓋面積較大,所以在覆蓋區域內往往存在兩種特殊的微小區域:一是電波在傳播過(guò)程中遇到障礙物而引起的陰影區域,叫做“盲區”;另一種是由于小區內話(huà)務(wù)分布不均勻,從而形成若干業(yè)務(wù)特別繁忙的地區,稱(chēng)為“忙區”。為了解決盲區和忙區的問(wèn)題,就出現了微蜂窩技術(shù),比如Metrocell、Femtocell、Picocell等。在城市、用戶(hù)集中的小區以及繁華的街區,這些微蜂窩基站可以有效增加網(wǎng)絡(luò )容量、提升用戶(hù)上網(wǎng)體驗。

隨著(zhù)全球智能上網(wǎng)設備數量的大幅增長(cháng),數據與圖像傳送量也越來(lái)越多,在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上造成了數據爆炸。在中國,自2008年廈門(mén)建成國內首個(gè)無(wú)線(xiàn)城市以來(lái),中國數百個(gè)國內城市陸續建立起類(lèi)似的高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋,以提高國內城市的信息化基礎設施水平。但實(shí)際上,城市基站網(wǎng)絡(luò )數據吞吐量的上升速度增長(cháng)速度更加迅猛,使得早期的宏蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和現有的很多微蜂窩網(wǎng)絡(luò )負荷沉重,不僅挑戰著(zhù)宏蜂窩基站對網(wǎng)絡(luò )帶寬的支持能力和數據吞吐能力,也使得微蜂窩基站如Metrocell、Femtocell等基站的需求量不斷上升。因此,即要支持LTE、LTE Advanced技術(shù),又要降低成本,并部署面向未來(lái)新的WCDMA(HSPA+)標準,就需要宏蜂窩和微蜂窩具有更強大的通信處理器平臺支持。

領(lǐng)先的半導體廠(chǎng)商憑借多年研發(fā)實(shí)力與應用實(shí)踐經(jīng)驗,不斷為市場(chǎng)提供高性能、低功耗的通信處理器平臺解決方案。
嵌入式處理解決方案的全球領(lǐng)導者飛思卡爾就是這樣的廠(chǎng)商,它提供的技術(shù)從微處理器、微控制器到傳感器、模擬集成電路和高速互連等,持續提升工業(yè)、網(wǎng)絡(luò )、汽車(chē)以及消費等市場(chǎng)應用體驗。在網(wǎng)絡(luò )通信領(lǐng)域,飛思卡爾基于同一架構的可擴展處理器QorIQ Qonverge系列可以滿(mǎn)足從微蜂窩到宏蜂窩基站處理器平臺的多重需求,為用戶(hù)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )通信新體驗。

QorIQ Qonverge系列

QorIQ Qonverge系列是飛思卡爾面向網(wǎng)絡(luò )通信推出的高度集成化的通信處理器平臺,為具有高可擴展能力的多核異構基站產(chǎn)品,其重要特點(diǎn)是能滿(mǎn)足從微蜂窩到宏蜂窩的多標準需求。QorIQ Qonverge處理器集成了一個(gè)或多個(gè)Power Architecture內核、高性能可編程的StarCore DSP、MAPLE多;鶐Ъ铀倨、報文處理加速引擎、互聯(lián)結構和下一個(gè)節點(diǎn)處理技術(shù)。該平臺使原始設備制造商能夠不用管蜂窩大小即可對軟件進(jìn)行重新利用?蛻(hù)可以使用通用硬件、軟件架構和工具來(lái)最大程度地減少資本支出,并能從加快面市的綜合性解決方案中獲益。

面向微蜂窩基站的QorIQ Qonverge處理器


在微蜂窩基站市場(chǎng)方面,QorIQ Qonverge處理器已占市場(chǎng)的50%以上。該系列處理器下的BSC9130/31 femtocell SoC可同時(shí)支持8到16位用戶(hù),是首批面市的QorIQ Qonverge處理器產(chǎn)品之一。該處理器支持一系列空中接口,包括LTE (FDD/TDD)、WCDMA (UMTS, HSPA+)、WiMAX和CDMA。該設備還采用無(wú)縫的RFIC通信和天線(xiàn)接口,不需要額外的芯片(如FPGA),從而節約了板空間并降低了成本。此外,超集成式BSC913x系列還支持GPS同步和2G /WCDMA/LTE偵聽(tīng)。

在無(wú)線(xiàn)基礎設施提供商ip.access推出的微蜂窩基站中,QorIQ Qonverge PSC9132處理器為其提供了強大支持。ip.access的E-100 Access Point面向企業(yè)市場(chǎng),支持并發(fā)3G和LTE傳輸。電信軟硬件設備及服務(wù)商阿爾卡特朗訊推出的lightRadio Wi-Fi解決方案可以提高運營(yíng)商無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )容量、效率及覆蓋率,該lightRadio同樣采用了QorIQ Qonverge處理器。

面向宏蜂窩基站的QorIQ Qonverge處理器

面向宏蜂窩基站市場(chǎng),飛思卡爾QorIQ Qonverge B4860基帶處理器是第一款基于QorIQ Qonverge多模平臺的宏蜂窩片上基站產(chǎn)品,同時(shí)支持LTE、LTE-Advanced和WCDMA標準。B4860單芯片解決方案與QorIQ Qonverge微蜂窩產(chǎn)品兼容,不僅有高效、高性能的內核,還提供應用特定的加速器以及最佳功率/成本比。

B4420基帶處理器是QorIQ Qonverge家族的新成員,可提供較高的吞吐量,允許最多256位用戶(hù)同時(shí)進(jìn)行多模操作,且支持LTE、LTE Advance和WCDMA(HSPA+)標準,適用于功能豐富的微/宏載波部署的基站。該處理器專(zhuān)為高容量的都市區域設計,增強了宏蜂窩覆蓋不足的室外覆蓋。B4420為最終用戶(hù)提供了最佳覆蓋范圍,并增加了運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)電規劃靈活性,為其提供了高性能,同時(shí)降低了資本和運營(yíng)支出。

B4860與B4420都基于28nm處理技術(shù),但內部資源有所不同。

其中,B4860總體可編程處理性能高達14.4 GHz,集成四個(gè)e6500雙線(xiàn)程Power Architecture處理器內核,實(shí)現61000處理器CoreMark。六個(gè)定點(diǎn)及浮點(diǎn)SC3900FP DSP內核可達到每秒2304億次加乘運算(GMACS)的定點(diǎn)性能和每秒1152億次浮點(diǎn)運算(GFLOPS)性能。配合嵌入e6500內核的四個(gè)AltiVec SIMD引擎,總計可達到每秒1728億次浮點(diǎn)運算的IEEE 754浮點(diǎn)性能。功能強大的可編程內核與內置IP數據包處理和安全加速引擎的結合,提供了出色的靈活性和卓越的處理性能,并促進(jìn)了需要高效節能系統具備大規模處理性能的應用開(kāi)發(fā)。

B4860支持功能強大的片上系統計算資源。B4860片上系統集成了面向多用途片上系統的高速標準接口系列,其中包括兩個(gè)10 Gbps XFI/XAUI以太網(wǎng)控制器、四個(gè)2.5 Gbps/1 Gbps SGMII以太網(wǎng)控制器、兩個(gè)支持5G下8通道的Serial RapidIO v2.1控制器、和一個(gè)支持5G下4通道的PCI Express Gen2控制器。另外還包括兩個(gè)DDR3/3L控制器、1.867GHz下64/72位檢錯糾錯、NAND/NOR閃存控制器、I2C、SPI、SDHC、USB和UART接口。


B4860框圖

B4420器件則集成了兩個(gè)1.6GHz的雙線(xiàn)程Power Architecture e6500處理器內核、兩個(gè)1.2GHz的StarCore數字信號處理器(DSP) SC3900靈活矢量處理器內核以及支持L1加速的高效基帶多加速器平臺引擎(MAPLE-B)和支持L2和傳輸處理的加速器,實(shí)現了性能上的飛躍。B4420可提供最多兩個(gè)20MHz的LTE扇區、600Mbps的吞吐量和具有最佳功率/成本比的中繼支持,使設計人員可以開(kāi)發(fā)具有較高的用戶(hù)密度、低成本和低功率設計的基站。

B4420片上基站旨在幫助運營(yíng)商適應以數據為中心的4G無(wú)線(xiàn)設備的迅速采用,同時(shí)降低3G部署的相關(guān)成本。它提供了一個(gè)綜合的高性?xún)r(jià)比的處理解決方案,支持L1傳輸基帶處理,從回程IP數據包到天線(xiàn)IQ樣本。高速且符合行業(yè)標準的接口提供面向天線(xiàn)、Wi-Fi芯片集和回程的無(wú)縫連接。


B4420框圖

引入浮點(diǎn)技術(shù)

飛思卡爾對面向宏蜂窩的產(chǎn)品系列不斷進(jìn)行性能提升。日前,飛思卡爾又在其B4產(chǎn)品B4860和B4420系列中添加了先進(jìn)的浮點(diǎn)技術(shù),推出了面向工業(yè)控制和通用市場(chǎng)的新的解決方案,這也是首批引入浮點(diǎn)運算的B4家族成員。

在數據爆炸時(shí)代,基站通信處理器需要滿(mǎn)足更加密集的數據計算和處理能力,超越計算密集型應用,如雷達、醫療和媒體影像、Cloud-RAN網(wǎng)絡(luò )架構中的MAC調度程序處理、視頻分析、安全、工業(yè)自動(dòng)化及測試測量系統等,這些應用對高精度數值計算有著(zhù)極其嚴格的要求。

引入先進(jìn)的浮點(diǎn)運算可以支持計算密集型任務(wù)。為此,業(yè)界性能水平最高的定點(diǎn)DSP內核—飛思卡爾SC3900處理單元引入了浮點(diǎn)運算。浮點(diǎn)運算功能與QorIQ Qonverge片上系統集成的多項先進(jìn)技術(shù)實(shí)現互補,其中包括高性能處理、安全和網(wǎng)絡(luò )處理加速引擎。

B4860和B4420片上系統的量產(chǎn)版在引入浮點(diǎn)支持的同時(shí),保留了與現有SC3900內核的二進(jìn)制代碼兼容。這樣,已經(jīng)針對這些片上系統開(kāi)發(fā)軟件的客戶(hù)可享有開(kāi)發(fā)延續性。

與許多其他的異構多核架構不同,B4家族提供完備的緩存一致系統,使本地緩存存儲的共享資源保持數據一致性,這種數據一致性不僅體現在內核集群中的L1和共享L2緩存之間,還體現在不同類(lèi)型的內核集群和外部接口之間,無(wú)需軟件干預。這一性能的提升簡(jiǎn)化了多核編程,大大加快了產(chǎn)品上市時(shí)間。

B4860和B4420片上系統以及支持飛思卡爾浮點(diǎn)技術(shù)的評估板預計于2013年第三季度上市。

面向QorIQ Qonverge B4系列的開(kāi)發(fā)工具

飛思卡爾針對B4860的開(kāi)發(fā)生態(tài)合作體系包括基于Eclipse技術(shù)的CodeWarrior集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE),提供完備的多核開(kāi)發(fā)平臺?蛇x工具包括B4860QDS和B4420QDS開(kāi)發(fā)板、面向Power Architecture和StarCore內核的C優(yōu)化編譯器、源代碼級多核調試器、設備和內核軟件仿真器、優(yōu)化的設備驅動(dòng)、Linux® SDK以及用于配置和程序/數據跟蹤的軟件分析工具。此外,飛思卡爾及其合作伙伴網(wǎng)絡(luò )還提供配備BSP和SDK的MPU及DSP高效操作系統,其中包含優(yōu)化的設備驅動(dòng)。

飛思卡爾也提供了豐富的產(chǎn)品和服務(wù)生態(tài)系統來(lái)支持B4420系列,包括基于Eclipse技術(shù)、提供綜合多核開(kāi)發(fā)環(huán)境的CodeWarrior集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)?捎玫墓ぞ甙≦orIQ Qonverge開(kāi)發(fā)系統(QDS)板、面向Power Architecture和StarCore架構的C-optimizing編譯器,以及可洞悉源代碼執行情況的分析器和調試器。此外,飛思卡爾的合作伙伴網(wǎng)絡(luò )提供高效的DSP和MPU操作系統,帶有BSP和經(jīng)過(guò)優(yōu)化的設備驅動(dòng)程序。
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1056203491 發(fā)表于 2013-9-3 16:59:48
北京明遠智?萍加邢薰境闪⒂诒本┲嘘P(guān)村,公司自成立以來(lái)一貫專(zhuān)注技術(shù),憑借先進(jìn)的技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)。目前明遠智睿已發(fā)展為一家具有一定影響力的設計公司,擁有一支高素質(zhì)設計團隊。明遠智睿立足自主研發(fā)、自主創(chuàng )新,所有產(chǎn)品完全擁有自主知識產(chǎn)權,公司提供嵌入式產(chǎn)品和嵌入式產(chǎn)品整體解決方案,協(xié)助客戶(hù)快速設計、開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)出高性能、高可靠性的嵌入式產(chǎn)品,能為客戶(hù)提供從硬件到軟件的整體解決方案,減少產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)風(fēng)險和縮短產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)周期及進(jìn)入市場(chǎng)周期。公司嵌入式產(chǎn)品主要包括嵌入式ARM方案:產(chǎn)品方案從低端的ARM9到高端的cortex-A9,(i.MX25/i.MX28/i.MX53/i.MX6系列),支持的嵌入式OS包括Linux/WinCE/Android, 主要面向工業(yè)控制,工業(yè)人機接口,工業(yè)平板電腦 ,安防,云終端,廣告信息機,POS機,手持機,醫療設備,車(chē)載高清監控等。
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