應對無線網(wǎng)絡“城市病”
隨著城市人口越來越多、樓房越來越密集，無線網(wǎng)絡也遭受著“城市病”的困擾，無線網(wǎng)絡速率在人口密集地區(qū)一直不如人意。加上4G的迅速普及以及智能手環(huán)等各種可穿戴產(chǎn)品不斷上市，就對無線網(wǎng)絡提出了更高的要求，也直接給基站帶來壓力。
作為基站的“大腦”，通信處理器一直備受關注，也是“兵家必爭之地”。對于其發(fā)展趨勢，普遍的觀點是：高性能異構SoC將進一步發(fā)展，每個廠商將基于現(xiàn)有架構，配置性能更高的核，并且會采用多核DSP+多核CPU或者多核DSP+多核ARM。此外，還會集成更多的模擬部分，當然低功耗也是必不可少的，這種趨勢也正是為了適應無線基礎設施的發(fā)展需求。基站經(jīng)歷從模擬到數(shù)字、從窄帶到寬帶的發(fā)展歷程，每4~5年就更新一代，但其發(fā)展方向一直沒有改變，都是向高性能、高可靠、布網(wǎng)靈活、升級維護方便、節(jié)省全生命周期成本的方向發(fā)展。目前為了解決覆蓋和容量問題，小基站如雨后春筍一般的迅速發(fā)展，因為數(shù)據(jù)傳輸速率越大，無線覆蓋就越受到挑戰(zhàn)，小基站也就更合適。需要指出的是，小基站不是只指四代，而是針對大規(guī)模的4G、3G以及GSM的支持上，它更多是用于熱點的覆蓋，包括大的社區(qū)、商場、辦公樓以及校園網(wǎng)的覆蓋。
為小基站而生的4核異構SoC
飛思卡爾三年前推出業(yè)界首款面向各種基站的多模無線基站處理器系列，便引領片上基站市場。飛思卡爾城域小區(qū)解決方案面向高帶寬、低功耗的基帶應用，并針對LTE (FDD和TDD)及WCDMA (HSPA+)城域基站應用進行了優(yōu)化。今年2月推出的QorIQ Qonverge B3421 SoC面向快速增長的城市板塊，鞏固了飛思卡爾在無線網(wǎng)絡領域的領導地位。
QorIQ Qonverge B3421無線基礎架構片上系統(tǒng)基于先進的SoC架構，采用28 nm工藝技術制造，集成有數(shù)字前端(DFE)，是一款高性能基帶解決方案，適用于對功耗、尺寸和成本要求較為嚴格的小型小區(qū)部署。該器件就是采用雙核DSP+雙核CPU的異構形式，配備兩個基于Power Architecture?技術的雙線程64位e6501內(nèi)核(帶有AltiVec SIMD引擎)、兩個基于StarCore技術的SC3900FP定點/浮點DSP內(nèi)核，以及針對特定應用的加速器，具有卓越的處理性能，可在上行鏈路和下行鏈路都保持高數(shù)據(jù)吞吐量的同時，實現(xiàn)功耗最優(yōu)化。B3421已為在LTE和Wi-Fi下運行進行了全面優(yōu)化，適合采用FDD-LTE、TDD-LTE和LTE-Advanced協(xié)議的企業(yè)微微小區(qū)、戶外微微小區(qū)和城域小區(qū)等小型小區(qū)基站。B3421內(nèi)部架構如圖1所示。
圖1 QorIQ Qonverge B3421內(nèi)部架構
從圖1可以看到，貫穿在各核心部件中的是CoreNet，它是內(nèi)部無阻塞緩存一致性交換結構，可以保持SoC中CPU、DSP、DDR3、MAPLE-B3等各核心部件數(shù)據(jù)交換暢通無阻，其每簇原始帶寬高達42.5 GB/s。很多工程師常常抱怨多核處理器特別是異構多核SoC給他們的編程帶來很多不便，難度太大。CoreNet配上可加快產(chǎn)品上市并優(yōu)化性能的商業(yè)級VortiQa 第1層基帶軟件以及經(jīng)過現(xiàn)場驗證的層1/物理層(PHY)，降低了異構多核帶來的軟件開發(fā)難度。
