中國作為目前世界上最大的移動市場,,對于移動標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,,希望制定不同于西方的自己的標(biāo)準(zhǔn)。這就是目前的3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA以及未來的4G標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE,。
在2006年初,,中國政府宣布TD-SCDMA正式成為中國的3G移動通信的標(biāo)準(zhǔn),。在2009年,世界最大的移動運營商中國移動宣布將提供基于TD-SCDMA為標(biāo)準(zhǔn)的3G服務(wù),;同時,,中國聯(lián)通以及中國電信分別將以WCDMA以及CDMA-2000標(biāo)準(zhǔn)推出3G服務(wù)。這就意味著,,中國在接下來的時間將會同時存在3種不同的3G網(wǎng)絡(luò),。顯而易見的是,中國的3G服務(wù)的啟動要遠遠晚于西方世界,。中國移動明白不可能只是依靠TD-SCDMA來確保其目前領(lǐng)先的地位,。因此,中國移動在啟動TD-SCDMA的同時已經(jīng)把眼光投向未來的4G標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE,。所以,,中國移動也有可能盡快跳過3G進而演進到TD-LTE。
從目前的情況來看,,很難準(zhǔn)確預(yù)測哪一種標(biāo)準(zhǔn)會在未來的中國移動市場占有上風(fēng),。所以,終端基帶芯片供應(yīng)商目前面臨非常困難的選擇,。如果只是針對某一種標(biāo)準(zhǔn)進行開發(fā),,有可能會賭錯標(biāo)準(zhǔn)。而如果去設(shè)計支持多標(biāo)準(zhǔn)的基帶,,傳統(tǒng)的以硬件加速器為主的基帶設(shè)計方式會大大增加開發(fā)的難度,、成本和風(fēng)險,并且缺乏足夠的靈活性,。這種情況之下,,工程師自然而然會去尋找可編程的解決方案。這樣既可以提供足夠的靈活性,,還能縮短多個標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的時間,。
無線基帶設(shè)計的不同方式
通常無線基帶的設(shè)計有如下3種方式。
(1)傳統(tǒng)的硬件方式
基帶全部由硬件實現(xiàn),。這種方式基本上能讓第一款芯片很快地推向市場,。同時,這種設(shè)計能確保最低的功耗,。然而,,基于這種方式設(shè)計出來的芯片完全沒有靈活性,并且很難升級以支持后續(xù)的產(chǎn)品,。
(2)軟件無線電方式
完全軟基帶方式實現(xiàn),,同一顆芯片可以以軟件方式同時支持多個不同標(biāo)準(zhǔn)。這種方式只需要切換軟件就可以支持不同的標(biāo)準(zhǔn),,完全不需要改變芯片的設(shè)計,。然而,,這個方式的主要問題在于可編程引擎設(shè)計比較復(fù)雜,而且相對于硬件方式會產(chǎn)生較高的功耗,。
(3)混合方式
DSP加上硬件加速器,。基帶需要靈活性的處理部分,,可以用軟件的方式在DSP上實現(xiàn),;其余的計算密集并且相對固定的處理部分,比如FFT,,就可以硬件加速器的方式實現(xiàn),。
考慮到純硬件方式設(shè)計帶來的高風(fēng)險,本文接下來將主要討論另外兩種可編程的基帶設(shè)計方式,。
基于CEVA-XC的軟件無線電設(shè)計方式
CEVA-XC是一款針對最先進的無線標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化設(shè)計的高性能的通信處理器,。基于CEVA-X體系構(gòu)建的CEVA-XC可以完全以軟件方式支持多個先進無線標(biāo)準(zhǔn),,其中包括目前最復(fù)雜的4G標(biāo)準(zhǔn)LTE cat.5,、WiMAXII(IEEE 802.16m),以及3G和3.5G,。這個創(chuàng)新的處理器能夠以純軟基帶方式同時運行多個不同的無線標(biāo)準(zhǔn),。
一個CEVA-XC可以軟件方式同時支持多個不同的無線標(biāo)準(zhǔn),完全不需要針對不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的硬件加速器,。因此,,可以降低整個系統(tǒng)的功耗,并減小面積,。CEVA-XC架構(gòu)可包含1,、2或者4個向量處理器,。每個向量處理器是一個3發(fā)射(VLIW),、可以處理256位寬數(shù)據(jù)的單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)引擎。其中,,包含16個MAC單元,、算數(shù)、邏輯以及移位單元,。CEVA-XC的指令集可以應(yīng)對4G基帶的處理要求,,比如matrix processing、MIMO detec-tors,、complex filtering,、data permutations以及位處理。
基于CEVA-X1641的混合式基帶設(shè)計方式
CEVA-X代表一系列通用高性能DSP處理器,,被廣泛應(yīng)用于無線基帶應(yīng)用,,并且已經(jīng)量產(chǎn)于多個基帶芯片供應(yīng)商的產(chǎn)品中,。
CEVA-X是基于超長指令字(VLIW)以及單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)的架構(gòu)。VLIW可以讓多條指令同時執(zhí)行,,確保高度的指令級并行,,同時保證低功耗。CEVA-X架構(gòu)對C語言有很好的支持,,這樣可以幫助開發(fā)者大大降低開發(fā)的成本以及縮短上市時間,。
CEVA-X1641是CEVA-X家族里面的一個成員。它擁有4個16位寬的M_AC,。CEVA-X1641在65 nm工藝的最壞情況下可以達到700 MHz的運行頻率,。
這款高性能且易于編程的DSP,可以讓設(shè)計人員對他們的終端基帶SoC設(shè)計靈活地進行軟硬件劃分,。不同的基帶客戶在他們的設(shè)計里面使用不同的軟硬件劃分方式,,以及單個DSP核或者多個DSP核。選擇使用高性能的CEVA-X1641可以保證客戶的軟件投資以及在未來演進產(chǎn)品中的軟件復(fù)用,。目前,,多個CEVA客戶正在使用CEVA-X1641來設(shè)計他們的4G無線基帶。
結(jié)語
正是因為未來中國無線市場多標(biāo)準(zhǔn)共存的現(xiàn)實,,所以有必要使用同一個平臺來支持多個不同的標(biāo)準(zhǔn),。無論是基于軟件無線電的純軟基帶方式,還是混合型的可編程方式,,都能提供足夠的靈活性來滿足重復(fù)使用以及快速上市的需求,。
長期以來,無線基帶市場的領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)明確可編程是無線基帶發(fā)展的方向,。CEVA-XC和CEVA-X1641兩款,。DSP核,能滿足授權(quán)客戶對芯片架構(gòu)以及靈活性的不同需求,,提供合適的解決方案,。