無線網(wǎng)絡(luò)流量正日漸以數(shù)據(jù)為主,。目前高速3G的全面鋪開，以及速度更快的4G業(yè)務(wù)即將上線,，無線數(shù)據(jù)速率隨之水漲船高,，因此，能否高效處理流經(jīng)基站的大量數(shù)據(jù)已變得至關(guān)重要,。只要采用合適的硅芯片技術(shù)和設(shè)計,，基站就能夠從容應(yīng)對4G巨大的網(wǎng)絡(luò)流量需求。營運商正轉(zhuǎn)向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),，同時采用宏蜂窩及小型蜂窩解決方案來提供更出色的用戶體驗,。多輸入多輸出(MIMO)天線陣列和高級接收器是新無線標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵元件，可提高網(wǎng)絡(luò)帶寬,。將理想的處理元件用于小型蜂窩基站,，可幫助開發(fā)人員按客戶要求的速度提供所需的數(shù)據(jù)帶寬。
TMS320TCI6612與TMS320TCI6614均是最新無線基站片上系統(tǒng)(SoC),，可實現(xiàn)能夠同時支持3G和4G雙運行模式的業(yè)界最高性能小型蜂窩基站解決方案,。TCI6612和TCI6614是當(dāng)前滿足無線網(wǎng)絡(luò)營運商對4G小型蜂窩基站以數(shù)據(jù)為中心性能的理想選擇。多個TMS320C66xDSP核（其中TCI6612為兩個,，TCI6614為四個）可提供可編程性能,，而新型硬件加速器則可集中精力處理比特速率，幫助基站制造商實現(xiàn)較常規(guī)解碼技術(shù)高出40%的頻譜效率,。此外,，每個SoC中的完整ARMRISC內(nèi)核還可進行控制處理，幫助開發(fā)人員為小型蜂窩基站設(shè)計低功耗的高性能解決方案,。
TCI6612與TCI6614SoC建立在德州儀器(TI)可擴展KeyStone多核架構(gòu)基礎(chǔ)之上,，可提供一系列處理元件，其中包括無線電加速器、網(wǎng)絡(luò)與安全協(xié)處理器,、支持定點與浮點功能的數(shù)字信號處理器(DSP)核以及ARMRISC處理器等,，從而可為實現(xiàn)全面高性能的小型蜂窩基站提供理想的處理元件?；陉犃袛?shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的MulticoreNavigator與TIOpenNavigator編程接口相結(jié)合,，可幫助設(shè)計人員便捷地添加差異化增值特性,。此外,，TI還在其SoC中集成了數(shù)字無線電，不僅可顯著降低成本,，而且還可簡化小型蜂窩基站的集成與設(shè)計,。
TCI6612與TCI6614憑借每個DSP核的定點及浮點處理性能，可幫助基站設(shè)計人員充分發(fā)揮高速算法原型設(shè)計以及快速軟件重新設(shè)計的優(yōu)勢,，從而可降低成本,、縮短開發(fā)時間。由于C66x核具有如此強大的功能,，因此只需極少量的內(nèi)核就可實現(xiàn)比前幾代DSP高出4倍的處理功能,。隨著內(nèi)核數(shù)量的減少以及性能的提高，設(shè)計人員將享受簡化的編程體驗,。
ARMRISC核的集成可顯著降低系統(tǒng)成本,。與此同時，ARMCortex-A8核能夠幫助開發(fā)人員設(shè)計出低功耗高性能解決方案,，不僅可在以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用上支持更多用戶,，而且還可為基站開發(fā)人員帶來前所未有的高電源效率與高集成度。Cortex-A8與整合數(shù)據(jù)包及安全處理器相結(jié)合,，無需外部網(wǎng)絡(luò)處理器,。
主要特性
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同步雙模式無線基站片上系統(tǒng)(SoC)可為小型蜂窩基站實現(xiàn)無以倫比的高性能；
目前市場最高性能的多核小型蜂窩基站片上系統(tǒng)(SoC),，可為同步多標(biāo)準(zhǔn)無線基站實現(xiàn)無可匹敵的高吞吐量以及最低的時延,；
位協(xié)處理器可提升SoC系統(tǒng)性能并支持高級接收器算法，與常規(guī)解碼技術(shù)相比,，可提高40%的頻譜效率,；
TI最新C66xDSP核將定點與浮點性能高度整合在同一芯片上，首次以定點速度支持浮點性能,；
支持完整ARM®Cortex-A8處理器的KeyStoneSoC可進行控制層處理,；
協(xié)處理器的唯一解決方案支持各種標(biāo)準(zhǔn)，包括WCDMA芯片速率,，無需FPGA/ASIC,；
網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器與MulticoreNavigator相結(jié)合，可為所有無線基站標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)層2及傳輸加速；
基于TI最新KeyStone架構(gòu),，不但支持從宏蜂窩到小型蜂窩的擴展與移植,，而且還可降低產(chǎn)品開發(fā)的成本；
MulticoreNavigator可為多核SoC帶來單核簡易性,；
最佳功耗／性能比結(jié)合獨特的節(jié)電休眠模式,，可為基站實現(xiàn)最低功耗；
充分利用高性能40納米工藝技術(shù),。
TCI6614方框圖
該TCI6612/14與之前推出的TCI6616和TCI6618無線基站SoC軟件兼容,，設(shè)計人員可輕松設(shè)計出支持所有2G、3G以及4G標(biāo)準(zhǔn)的多模式基站,。這種高靈活性不僅可幫助OEM廠商簡化升級到4G的工作,，同時還可幫助基站OEM廠商以比同類競爭解決方案更低的成本在更短的時間內(nèi)開發(fā)出更豐富的解決方案。TCI6612與TCI6614引腳兼容,，可幫助制造商在單個硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上,，提供多種量身定制的解決方案。
專為小型蜂窩基站精心設(shè)計的TCI6612/TCI6614高性能解決方案
TCI6612和TCI6614SoC專為小型蜂窩無線基礎(chǔ)設(shè)施基帶應(yīng)用而精心設(shè)計,，堪稱小型蜂窩基站的理想解決方案,。此外，這兩款SoC還可實現(xiàn)支持GSM,、CDMA,、WCDMA、TD-SCDMA,、WiMAX,、FDD-LTE以及TDD-LTE等應(yīng)用的基帶解決方案。TCI6612和TCI6614代碼向后兼容,，不但支持軟件重復(fù)使用,，還可維護增值設(shè)計與IP，從而可簡化從C6000TMDSP的升級,。此外,，TITCI6612與TCI6614還充分利用KeyStone架構(gòu)進行擴展，能夠滿足從單區(qū)段小型蜂窩到多區(qū)段宏蜂窩等所有基站的需要,。憑借可驅(qū)動各種基站產(chǎn)品的單軟件庫,，開發(fā)人員將實現(xiàn)最高的研發(fā)效率以及最低的產(chǎn)品成本。
TCI6612和TCI6614采用40納米工藝技術(shù),，可實現(xiàn)達4.8GHz的原始DSP處理能力以及每秒高達153.6個16位GMAC的性能,，因此這兩款器件均是高性能DSP編程難題的低成本解決方案。TCI6612和TCI6614均具有強大的浮點處理能力,，可提供每秒高達768億次的浮點運算(GFLOP)性能,，是業(yè)界功能最強大的浮點和定點SoC,。TCI6612和TCI6614在同一內(nèi)核上整合了定點與浮點兩種處理功能，可實現(xiàn)比獨立定點實施方案快5倍的速度,。此外,，復(fù)雜算法的開發(fā)及調(diào)試時間可從數(shù)月銳減到數(shù)天。TCI6612集成2個C66xDSP核,，而TCI6614則具有4個C66xDSP核,，適用于較大的小型蜂窩基站設(shè)計。
TCI6612和TCI6614集成了按2層存儲器系統(tǒng)排列的大型片上存儲器,，其可最大限度地減少時延,，提升系統(tǒng)性能。兩款器件中每個內(nèi)核的層1(L1)程序與器件上的數(shù)據(jù)存儲器容量均為32KB,。層2(L2)存儲器可在程序與總?cè)萘繛?,096KB（每個內(nèi)核為1,024KB）的數(shù)據(jù)空間之間共享,。它們包含2,048KB的多核共享存儲器(MSM),，可用作共享的L2SRAM或共享的L3SRAM,。專用多核共享存儲器控制器(MSMC)不但可防止內(nèi)核間出現(xiàn)存儲器爭用，而且還可在核內(nèi)與其它IP模塊之間判斷對共享存儲器的訪問,。
TCI6612與TCI6614具有高性能外設(shè)集,，可為開發(fā)各種不同覆蓋范圍與容量的高健碩基站提供所需的一切。包括：
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I²C,、SPI以及UART,；
可為支持GEN1與GEN2提供2個通道的PCIExpress端口；
12個64位通用定時器（也可配置為16個32位定時器）,；
具有可編程中斷／事件生成模式的32位通用輸入／輸出(GPIO)端口,；
針對硬件加速分派的MulticoreNavigator；
符合RapidIO2.1規(guī)范的4通道串行RapidIO®(SRIO),，支持每通道達5Gbps的工作速率,；
64位DDR3SDRAM接口；
16位外部存儲器接口(EMIF),，可連接閃存（NAND和NOR）及異步SRAM,；
基于SERDES的第二代天線接口(AIF2)，具有6個高速串行鏈路,，每個鏈路支持高達6.144Gbps的工作速率,，符合OBSAIRP3與CPRI標(biāo)準(zhǔn)。
為實現(xiàn)器件與網(wǎng)絡(luò)之間的高效率通信,，TCI6612和TCI6614包含了由以下組件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器：
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2個10/100/1000以太網(wǎng)媒體接入控制器(EMAC),，可在DSP核處理器與核心網(wǎng)絡(luò)之間提供一個高效率接口；
管理數(shù)據(jù)輸入／輸出(MDIO)模塊（也是EMAC的組成部分）,，用于不斷輪詢所有32個MDIO地址,，以列舉系統(tǒng)中所有的PHY設(shè)備,；
用于實現(xiàn)L2至L4功能分類的數(shù)據(jù)包協(xié)處理器，處理速率高達1.5Gbps,；
安全加速器模塊,，能夠通過IPSec、SRTP以及3GPP無線接口安全協(xié)議對1Gbps以太網(wǎng)流量進行連線速度處理,；
允許多個設(shè)備通過SGMII連接的嵌入式以太網(wǎng)交換機,，無需板級以太網(wǎng)交換機。
TCI6612和TCI6614高性能嵌入式處理器可執(zhí)行無線基站應(yīng)用常見的密集型信號處理功能,，可提升整體系統(tǒng)性能,，而且頻譜效率也較常規(guī)解碼技術(shù)高出40%。
位速率協(xié)處理器提升頻譜效率
位速率協(xié)處理器(BCP)是一個多標(biāo)準(zhǔn)加速引擎,，一旦啟用BCP,，便可接管無線信號鏈中所有的位速率處理工作，無需DSP核參與,。BCP內(nèi)含調(diào)制器,、解調(diào)器、交錯器／解交錯器,、渦輪及卷積編碼,、速率匹配器／速率解匹配器、分組碼解碼相關(guān)器以及CRC引擎,。BCP不但可為MIMO均衡消除干擾,，而且還支持高性能PUCCH格式2解碼。它可接管大約15GHz的CPUMIPS,。這些技術(shù)與TI新一代DSPC66x內(nèi)核強大的MIMO處理功能相結(jié)合,，可為運營商與用戶等提供可兌現(xiàn)4G承諾的SoC。
更快的協(xié)處理器可優(yōu)化基站設(shè)計
自2001年以來,，TI已經(jīng)提供了多種由可配置硬件加速器組成的無線電協(xié)處理功能,，用于接管處理需求，提升整體系統(tǒng)性能,。此外,，TI協(xié)處理器還可降低基站電源需求與消耗，以及電路板復(fù)雜性,，從而可簡化新產(chǎn)品的設(shè)計,、構(gòu)建和部署。
隨著無線標(biāo)準(zhǔn)的演進和相關(guān)實施的標(biāo)準(zhǔn)化,，TI無線SoC的每一次演進都讓協(xié)處理功能更加豐富,，這可幫助我們的客戶在實現(xiàn)更高性能基站解決方案的同時降低功耗與成本。TI將DSP與ARM核同協(xié)處理器一起集成的SoC策略是實現(xiàn)無線基站SoC設(shè)計的最高效最經(jīng)濟的方法,，其將繼續(xù)保持市場領(lǐng)先解決方案的地位,。TI各種協(xié)處理器無需外部FPGA與ASIC,，便可實現(xiàn)3G與4G基站的高性能。
TCI6612與TCI6614具有多個專用高性能嵌入式協(xié)處理器,，可執(zhí)行無線基站應(yīng)用常見的密集型信號處理功能,。這些協(xié)處理器具體包括：4個增強型維特比解碼器協(xié)處理器（VCP2_A、VCP2_B,、VCP2_C以及VCP2_D）,、3個第三代渦輪解碼器協(xié)處理器（TCP3d_A、TCP3d_B以及TCP3d_C）,、渦輪編碼器協(xié)處理器(TCP3e),、3個高速傅里葉變換協(xié)處理器（FFTC_A、FFTC_B和FFTC_C）以及1個位速率協(xié)處理器,。將其結(jié)合在一起,，可顯著加速通道編碼／解碼運算。SoC中另外還包含有4個緊密耦合的耙式／搜索加速器(RSA),，可用來實現(xiàn)協(xié)助芯片速率處理的碼分多訪問(CDMA),。
提供完整的多核優(yōu)勢
TCI6612和TCI6614SoC建立在TIKeyStone多核架構(gòu)基礎(chǔ)上。KeyStone是第一款可實現(xiàn)完整多核優(yōu)勢的架構(gòu),，可對所有處理內(nèi)核,、外設(shè),、協(xié)處理器以及I/O實現(xiàn)順暢訪問,。并可實現(xiàn)完整多核優(yōu)勢的創(chuàng)新技術(shù)，其包括MulticoreNavigator,、TeraNet,、多內(nèi)核共享存儲器控制器(MSMC)以及HyperLink等。
BCP架構(gòu)
MulticoreNavigator—TIMulticoreNavigator是一款基于數(shù)據(jù)包的創(chuàng)新型管理器,，可對SoC上各個子系統(tǒng)間的連接進行控制與抽象,。MulticoreNavigator提供支持通信、數(shù)據(jù)傳輸以及任務(wù)管理的統(tǒng)一接口,，可實現(xiàn)支持更少中斷與更簡單軟件的更高系統(tǒng)性能,，堪稱“放棄即忘”的典范。MulticoreNavigator的優(yōu)勢包括：
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動態(tài)資源／負載共享,；
可取消與子系統(tǒng)間通信有關(guān)的CPU開銷／延遲,；
基于硬件的任務(wù)優(yōu)先排序；
動態(tài)負載平衡,；
對所有IP模塊（軟件,、I/O以及加速器）采用統(tǒng)一的通信方法。
TeraNet—是一種分層交換結(jié)構(gòu),，結(jié)合在一起可在SoC內(nèi)部為數(shù)據(jù)傳輸提供大于2兆兆位的帶寬,。這樣事實上可以保證內(nèi)核或協(xié)處理器不會缺乏數(shù)據(jù),，可實現(xiàn)應(yīng)有的處理性能。由于該交換結(jié)構(gòu)是分層的,，并非扁平結(jié)構(gòu),，因此閑置狀態(tài)下的整體功耗非常低，可以支持最小化系統(tǒng)時延,。而且低時延正是新一代基站的重要要求,。
多核共享存儲器控制器(MSMC)—TITCI6612和TCI6614采用獨特的存儲器架構(gòu)，可提高性能,。TI多核共享存儲器控制器(MSMC)可讓內(nèi)核直接訪問共享存儲器,，無需占用任何TeraNet帶寬。MSMC可在內(nèi)核與其它IP模塊之間判斷對共享存儲器的訪問,，可消除存儲器爭用,。代碼共享存儲器訪問可為代碼及數(shù)據(jù)提供高效率的預(yù)讀取機制，其時延非常接近本地L2訪問的時延水平,。
TITCI6612/TCI6614的DDR3外部存儲接口(EMIF)是一個支持8GB可尋址存儲空間的1,600MHz64位總線,。該DDR3EMIF直接與MSMC連接，不但可降低與外部存儲器存取有關(guān)的時延,，而且還可為運算大量數(shù)據(jù)的更大型應(yīng)用提供更快的速度與支持,，從而可滿足高級3G和4G基站的應(yīng)用需求。
HyperLink—HyperLink具有4個通道,，每通道速率達12.5Gbaud,，是一種專用的高速互聯(lián)技術(shù)，其可通過低級協(xié)議與其它KeyStone設(shè)備實現(xiàn)高速通信與連接,，能夠為OEM廠商提供支持可擴展解決方案的無縫路徑,。TCI6612和TCI6614的HyperLink與MulticoreNavigator配合，可透明地向多個設(shè)備派發(fā)任務(wù),，讓其執(zhí)行猶如在本地資源上運行一樣,。
TCI6612/TCI6614可作為2層2和傳輸處理引擎
TCI6612和TCI6614將無可匹敵的PHY處理功能與專用協(xié)處理器進行完美整合，支持層2及傳輸層處理,。這使設(shè)計人員無需單獨網(wǎng)絡(luò)處理器,，便可創(chuàng)建基站，從而可在保證性能的同時降低電路板復(fù)雜性,。
該網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器能夠在傳輸網(wǎng)絡(luò)層以及更深的無線電網(wǎng)絡(luò)的2層實現(xiàn)快速通道處理,。在SoC的網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器中，數(shù)據(jù)包加速器與安全加速器可執(zhí)行全面加速的自動包對包處理,。它們可充分利用MulticoreNavigator,，使用零復(fù)制方法優(yōu)化各層的數(shù)據(jù)處理。該網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器可全面支持分類與排序,、多核可訪問存儲,、存儲器管理,、分段與裝配以及在多個內(nèi)核與器件中進行交付等多項功能。
由于采用了快速通道與零復(fù)制處理技術(shù),，因此層2數(shù)據(jù)層及傳輸層的開銷可降低10至15倍,。
最低功耗，卓越性能
TI在為市場提供最低功耗的無線基站SoC方面擁有豐富的經(jīng)驗,。它在每一個無線基站半導(dǎo)體器件中整合了其工藝技術(shù),、SmartReflexTM技術(shù)，并前瞻性地使用了電源管理技術(shù)（例如自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)）,，可將工作電源降至最低,，從而可實現(xiàn)其極限低功耗。TITCI6612和TCI6614的最新技術(shù)為小型蜂窩基站帶來了業(yè)界最低水平的SoC功耗,，每Mbps數(shù)據(jù)傳輸僅為26mW,。
完善的工具，全面的支持
TI可提供一整套與TCI6612和TCI6614配套的,、基于Eclipse的業(yè)界最佳開發(fā)及調(diào)試工具,，其中包括新型C語言編譯器、簡化編程與調(diào)度的匯編優(yōu)化器,、用于查看源代碼執(zhí)行情況的Windows調(diào)試器界面等,。TI編譯器可生成高效率代碼，能夠一次性執(zhí)行通過,，很少需要優(yōu)化,。TI調(diào)試工具可幫助開發(fā)人員實現(xiàn)問題的可視化，并快速解決這些問題,，因此開發(fā)人員可在節(jié)約開發(fā)資源的同時更快地將產(chǎn)品投入應(yīng)用,。此外，TI還將提供評估板(EVM)幫助客戶快速進行原型設(shè)計,。所有這些工具還集成ARMRSIC處理器，可幫助設(shè)計人員迅速高效地為SoC的所有子系統(tǒng)開發(fā)代碼,。
更多詳情
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