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抢攻高阶移动通讯商机 28nm基站处理器晶片战开打

导读: TI发布其首款基站晶片采用ARM Cortex A15核心架构。飞思卡尔则声称其采用StarCore DSP的SoC性能更胜一筹。LSI也推出具有嵌入式安全性与Layer 2切换机制的首款多核心PowerPC元件。

  着眼于高阶通讯基础设施业务的庞大市场商机,包括飞思卡尔(Freescale Semiconductor)、德州仪器(TI)和LSI等公司在2012年世界移动通讯大会(MWC 2012)上,竞相发表全新整合式28纳米(nm) 基站处理器晶片,为此集讯号处理、网路、安全与控制功能于一的高效能28nm元件时代展开新一波处理器晶片战。

  TI发布其首款基站晶片采用ARM Cortex A15核心架构。飞思卡尔则声称其采用StarCore DSP的SoC性能更胜一筹。LSI也推出具有嵌入式安全性与Layer 2切换机制的首款多核心PowerPC元件。该公司并表示将进一步取得ARM A15核心授权,应用于明年起开发的新款产品中。

  事实上,推动这一基站市场的巨大成长动力预计将来自于一系列广泛的小型蜂巢式基地台。LSI尚未针对这个新兴领域发表相关晶片,但飞思卡尔和TI均已开发出可因应市场需求的产品了。

  随着这一波智能手机与平板电脑的快速成长浪潮,带来巨大的行动数据流量几乎淹没了电信业者的网路架构基础。尽管电信业者迅速自各方面加以应变,但仍无法赶得上庞大的行动宽频资料飙升速度。电信业者需要高效且低功耗且的解决方案,以因应行动宽频流量持续成长的压力与挑战。

  TI通讯平台满足大小基站需求

  因应高容量小型蜂巢式与大型基站的各种需求,TI以该公司可扩展的第二代KeyStone架构开发TCI6636系列。与采用上一代KeyStone架构的40nm ARM A8相比,新的KeyStone II晶片采用28nm A15核心提供更高两倍以上的容量和效能,同时也大幅改善功耗效能比。

  相较于前一代产品中采用最多8个ARM A8与DSP核心,新晶片系列内含多达32个ARM Cortex-A15 RISC和c66x DSP核心,适用于需要高效能和低功耗的应用领域。新版高阶晶片并内建高达18Mb的记忆体,功耗仅为传统RISC核心的一半,低阶版元件功耗约20W。

  TI将先发布该系列的三款元件,包括一款针对HSPA+系统的元件,可在小型蜂巢式基站应用中支援多达64位用户,另一款支援40MHz LTE-Advanced通道的电信级元件,可同时针对256位用户共同使用。

  该晶片并整合一系列数据封包处理功能,以及Layer 1-3天线、乙太网路和序列RapidIO交换功能等,进一步降低功耗与材料清单(BOM),从而为用户实现高性能,为电信业者降低资本支出与营运成本。

  飞思卡尔DSP核心效能更胜一筹

  飞思卡尔新款QorIQ B4860蜂巢式基站SoC采用四组双执行绪64位元Power e6500核心以及时脉高达1.8GHz的128位元Altivec SIMD引擎。透过飞思卡尔智慧化整合能力,加上先进的28nm制程技术,B4860的运算能力大幅提升,原始的可程式化性能超过21GHz。

  e6500核心十分适于Layer2控制及传输处理,加上经过改良的高效能AltiVec向量处理单元,大幅提升Layer 2排程演算法效能。B4860还整合六组可执行高达每周期8指令集的双执行绪1.2GHz SC3900 StarCore FVP核心,所有基频数位层处理提供平衡与可程式化架构。

  根据BDTIsimMark 2000基准测试,基于飞思卡尔创新QorIQ Qonverge多模平台打造的QorIQ B4860 DSP核心在1.2GHz时达到了37,460的效能评比,较市场上其它竞争对手产品的评比分数更高两倍多。

  B4860支援从5至60 MHz通道,涵盖GSM、WCDMA到LTE-Advanced等网路覆盖,提供包括Layer 1 和Layer 2传输、安全性与MIMO天线等功能。

  该晶片将在今年六月出样,预计于明年年初进行量产。飞思卡尔预计还将尽快发布针对都会基地台的低阶晶片版本。

  LSI通讯处理器实现低成本

  另一方面,LSI发布支援整合安全性与Gbit/10Gbit乙太网路交换功能的Axxia通讯处理器系列最新成员AXM2500。该元件的成本更低,而且在同时启动所有功能的功耗仍可低至10W。

  AXM2500采用PowerPC 476FP处理器核心以及LSI硬体加速引擎,执行速度在GHz以上,并可提高可编程设计的灵活性与效能。该晶片可望在今年六月以前提供样片。

  采用28nm制程的AXM2500可透过SoC内建的安全系统达到更强的安全性能。将安全功能直接整合到通讯处理器中,能够减少潜在攻击点,从而强化其功能与可靠性。

  AXM2500针对无线存取和回程网路设计,将流量管理、安全和封包处理功能、乙太网路交换器的桥接功能,以及多重服务处理器的传输和网路互联功能结合至单一元件中。LSI网路事业部产品总监Tareq Bustami表示,“AXM2500可应用在Gbit聚合、基地台传输,以及CPU边缘路由器用的流量管理等。”

  AXM2500将于今年第二季供货。LSI并已为其下一代产品和ASIC取得ARM A15核心使用授权。该公司预计将会同时推出采用PowerPC和A15的SoC,Bustami说。他认为,A15是一款更具高效率的核心,但“在我们的发展蓝图中也加入了PowerPC解决方案,”他说。

  其他晶片供应商也正蓄势待发,准备积极抢占这一基站市场大饼。例如Cavium Networks也在MWC上展示其OCTEON Fusion系列,可在全频宽时执行LTE基站的各种功能。

  TCI6636 SoC产品方块图

  图:TCI6636 SoC产品方块图

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