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本文根據(jù)TI公司DSP產(chǎn)品部業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理丁剛的演講整理 TI最近推出的一系列的產(chǎn)品技術(shù)（參見TI推出多核DSP TMS320C66x 性能提升4倍，TI隆重推出業(yè)界功能最強大的4G基站SoC）最關(guān)鍵的點在于TI專利的KeyStone多內(nèi)核架構(gòu)。 
KeyStone多內(nèi)核架構(gòu) 多內(nèi)核架構(gòu)包括幾部分：一是芯片內(nèi)部互聯(lián)的結(jié)構(gòu)，第二它具有多層處理單元，包括最外邊與外界相結(jié)合的高速輸入輸出和連接其它超鏈接總線，也包括可以接數(shù)字廣播的數(shù)字前端，也有通信協(xié)處理器，還包括數(shù)據(jù)搬運的協(xié)處理器。在這之上是核心處理功能單元，包括內(nèi)存管理、多核管理以及各種處理器內(nèi)容、ARM內(nèi)核。TI未來芯片都會是這樣多內(nèi)核結(jié)構(gòu)，以多個核作為主要的處理單元，加上協(xié)處理器。再用TI專有的TeraNet的總線結(jié)構(gòu)把所有部分有機聯(lián)系在一起。 在這個基礎(chǔ)之上，TI推出最新一代DSP內(nèi)核，以及在這個內(nèi)核基礎(chǔ)上的多核DSP，還有針對通信應(yīng)用SoC。
C66x內(nèi)核框圖 以往，我們設(shè)計芯片遇到兩難的境地。當(dāng)我們追求性能的時候成本可能會比較高，當(dāng)我們追求精度的時候可能運算會比較復(fù)雜，當(dāng)我們追求低功耗的時候可能支持的容量比較有限，當(dāng)我們要求處理速度非�？�、能實時處理任何任務(wù)時可能又帶來它的靈活性比較少。TI推出這樣一系列芯片，在這兩者之間都可以達到一個平衡。 從下面的評測里可以看出，新的DSP處理性能（GMAC）是目前在市面上已經(jīng)有最高性能DSP的五倍。每個內(nèi)核可以支持40G的MAC的內(nèi)核運算，頻率為1.25GHz。創(chuàng)新的DSP內(nèi)核，帶來定點處理能力提高，同時也可以進行浮點處理能力，每個內(nèi)核可以達到20GFLOP的處理能力，也就是說可以達到每秒鐘20G的浮點運算。
現(xiàn)在大多數(shù)DSP都是定點的。定點DSP有一個好處：在運算的時候會非常簡潔，寫的公式可以很簡潔地做到。從芯片設(shè)計來講，它也比較簡單，所以，它的速度可以很快。達到精度的要求需要浮點支持，用定點處理器支持浮點運算的話，算法就會變得很復(fù)雜。 我們最近推出的C66x DSP可以同時支持定浮點運算，它的運算速度和普通DSP接近的速度，同時具有浮點運算的精度，所以，達到精度和處理性能簡潔的統(tǒng)一。 從功耗和處理能力來講，如果支持處理的通道數(shù)很多，要支持大量的運算，就意味著功耗又會變得比較高。新的這顆DSP里，希望這兩個之間得到一個平衡，達到低功耗的同時也能達到大的處理容量。 首先利用TI綠色功耗技術(shù)，包括動態(tài)電源監(jiān)測、Smart Reflex電源管理技術(shù)。Smart Reflex技術(shù)是從TI另一項領(lǐng)先產(chǎn)品中來的。因為手機是電池供電的，對低功耗要求非常高，因此TI發(fā)明了Smart Reflex電源管理技術(shù)。這項技術(shù)現(xiàn)應(yīng)用到基站處理器上，保證基站在低功耗和強大處理能力之間達到一個平衡。 TI推出的一系列芯片可擴展性非常好。在引腳兼容的情況下，它有不同內(nèi)核數(shù)的芯片。下面列出的三顆芯片管腳是完全兼容的。硬件上可以做到單塊板子，硬件設(shè)計不變，處理容量增加的時候換一顆芯片，得到能力的翻倍或再翻倍。
下面介紹的是面向軟件無線電的C6670。這是4個C66x內(nèi)核的DSP，特點是它針對軟件無線電應(yīng)用加強了處理，增加了協(xié)處理器。在軟件平臺上可以支持多種無線標準，這幫助了運營商解決他們所面臨的挑戰(zhàn)，可以通過軟件升級讓運營商支持不同的標準。 從3G/4G開始，無線寬帶應(yīng)用越來越多，無線傳輸數(shù)據(jù)量海量放大，采用傳統(tǒng)技術(shù)來做成本會非常高。新的處理器對處理海量數(shù)據(jù)來講，每一位處理成本降低來幫助我們客戶得到他的競爭優(yōu)勢。 下圖所示為TI新推出的幾款DSP的功能和參數(shù)比較。
6616芯是TI推出的第五代芯片，它是第一顆支持第四代通訊LTE的基站SoC。它的性能比現(xiàn)在的芯片高出兩倍以上，并定義了軟件無線電物理層的最高標準。它同時支持了對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，從對DSP的處理到層1、層2到層3的全線處理。 到目前為止，在全世界無線運營商中，TI提供的超過200家運營商，他們運營的無線基站設(shè)備使用的是TI的芯片，使用TI的層一處理器。TI每年出貨量超過1000萬片。這使得可以說TI的層一處理可以作為業(yè)界黃金標準。 至于軟件無線電，因為現(xiàn)在的標準發(fā)展越來越快，一個運營商只能做一種通訊協(xié)議的限制正在被打破。國內(nèi)運營商基本是全服務(wù)的，既可以做GSM，也可以做TD、CDMA2000、WCDMA。對運營商來說，在某個區(qū)域部署，這個區(qū)域需要什么樣的設(shè)備就可以提供什么設(shè)備，而不是一個區(qū)域訂一套或多套設(shè)備。 6616第二個特點是對數(shù)據(jù)包的處理。傳統(tǒng)的DSP是用于層一的運算，SoC的運算不僅僅包括層一的運算，還包括數(shù)據(jù)包層二的數(shù)據(jù)包的運算，這里包括兩部分，層二更多的是海量的數(shù)據(jù)搬運，打包、解包等等。6616有數(shù)據(jù)搬運協(xié)處理器。在層二里有具體的協(xié)議解釋，也有一個對層二的協(xié)議解釋處理器在其中。這可以使SoC的通信技術(shù)所需要的板上網(wǎng)絡(luò)處理器的需求就大大降低了。 TI為這些新器件提供了強大的軟件開發(fā)工具。也提供了性價比比較高的評估板，以及針對具體應(yīng)用的軟件。還有一些第三方合作伙伴一道為客戶提供相應(yīng)的服務(wù)。 |
