《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > PowerQUICCTM通信處理器無處不在

PowerQUICCTM通信處理器無處不在

2008-08-05
作者:飛思卡爾半導(dǎo)體中國有限公司 上海

  無論您走到世界的任何地方,您都會發(fā)現(xiàn)飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾的PowerQUICCTM通信處理器" title="通信處理器">通信處理器在工作。自從1989年推出首款通信處理器以來,我們已經(jīng)售出了1.85億顆通信處理器。僅以PowerQUICC系列為例,自1995年推出以來,已經(jīng)有500多家制造商選擇該產(chǎn)品,在5 000多種設(shè)備的設(shè)計中被采用。作為全球領(lǐng)先的通信處理器體系結(jié)構(gòu),PowerQUICC已經(jīng)滲透到我們生活的每個角落。
  每次想到PowerQUICC處理器時,您可能會自動聯(lián)想到聯(lián)網(wǎng)和通信設(shè)備。但這只是一個起點,現(xiàn)在,全球前十大網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備提供商全都采用了這一領(lǐng)先的體系結(jié)構(gòu)。由于PowerQUICC體系結(jié)構(gòu)的廣泛普及,飛思卡爾現(xiàn)在是全球排名第一的集成通信處理器供應(yīng)商。
  這還只是一個開始。PowerQUICC處理器已經(jīng)無處不在。全球最大的客機Airbus A380就在導(dǎo)航系統(tǒng)中采用了PowerQUICC。當(dāng)您停車購買漢堡時,您會在柜臺后的法國油炸機上發(fā)現(xiàn)PowerQUICC的身影。拉動彈珠游戲機的拉桿時,您也可能發(fā)現(xiàn)它的軌道上安裝有PowerQUICC。
1 客戶驅(qū)動的創(chuàng)新
  自1989年率先推出第一款" title="第一款">第一款通信處理器以來,我們?nèi)〉昧巳绱司薮蟮某晒?,這是任何人都未曾預(yù)料到的。該產(chǎn)品不是瞬間的靈感閃現(xiàn),而是在我們與AT&T (現(xiàn)在是朗訊)和阿爾卡特二家重要客戶進行長談后確定的。這二家客戶需要一個用于ISDN終端適配器的更快速、更經(jīng)濟高效的解決方案。飛思卡爾(當(dāng)時是摩托羅拉" title="摩托羅拉">摩托羅拉的半導(dǎo)體部門)根據(jù)他們的要求,設(shè)計了68KB的主處理器和WAN接口,所有部件均集成在單顆芯片上。1989年9月,MC68302正式投放市場。
  MC68302獲得了成功。更多客戶,包括愛立信、摩托羅拉和Wellfleet(現(xiàn)在的北電)紛紛開始與我們合作。截至1993年,該設(shè)備已經(jīng)演進成為QUICC(四通道通信處理器)——MC68360。隨著產(chǎn)品的發(fā)展,它逐漸可以支持新的應(yīng)用,包括無線基站、中小型企業(yè)(SME)路由器和SOHO路由器。它增加了支持多通道HDLC的特性,稱為QUICC多通道代碼(QMC),MC68MH360由此成為無線基站應(yīng)用的實際標(biāo)準(zhǔn)。
2 增強QUICC的功能
  1994年,摩托羅拉的半導(dǎo)體工程師團隊開始將QUICC的通信處理器模塊(現(xiàn)在稱為CPM)與PowerPC核心集成。PowerPC體系結(jié)構(gòu)是摩托羅拉、IBM和蘋果公司共同設(shè)計的,適用于嵌入式應(yīng)用和普適計算應(yīng)用。它對半導(dǎo)體的要求非常低,從而實現(xiàn)了高度集成,能夠?qū)⒍鄠€外設(shè)功能集成到單個芯片上,功耗小、發(fā)熱量低。隨著MPC860的推出,第一款PowerQUICC處理器于1995年首次亮相。
  隨后的產(chǎn)品一直按照這個模式發(fā)展?,F(xiàn)在,大多數(shù)PowerQUICC處理器都配有嵌入式PowerPC內(nèi)核和CPM。從PowerQUICC I、PowerQUICC II、PowerQUICC II Pro到PowerQUICC III,每代后續(xù)產(chǎn)品都提供了性能更高的內(nèi)核、速度更快的CPM和更先進的通信外設(shè)和接口。例如,各種PowerPC內(nèi)核的時鐘速率各不相同,PowerQUICC I處理器的頻率為50MHz,而90納米(nm) PowerQUICC III設(shè)備則提供1.33GHz的頻率。CPM的更快時鐘頻率可以支持更快的PowerPC內(nèi)核時鐘頻率,最高達到333MHz。因此,我們可以提供不同性能和價位的產(chǎn)品,以滿足各種不同應(yīng)用的要求。
  PowerQUICC I處理器基于飛思卡爾的180nm的Micron處理技術(shù),CPU頻率為66MHz~133MHz。PowerQUICC II處理器提供PowerPC 603e內(nèi)核和性能更高的130nm技術(shù),實現(xiàn)高達450MHz的頻率。它們可以用于快速以太網(wǎng)、ATM和PCI等多種應(yīng)用。PowerQUICC II Pro系列采用更快的e300內(nèi)核,其運行頻率高達667MHz,它還提供千兆以太網(wǎng)接口和DDR內(nèi)存。屢獲大獎的PowerQUICC III是第一款采用RapidIOTM互連技術(shù)的通信處理器,它采用了更加強大的e500 PowerPC內(nèi)核,可在90nm硅晶絕緣體中實現(xiàn)1.33GHz的運行頻率,此外,它還增加了其他功能,如千兆以太網(wǎng)和DDR2 SDRAM等。
3 CPM演進為 QUICC EngineTM
  CPM是一個與外設(shè)總線相連的硬件串行通信控制器系列,由32位RISC引擎控制。CPM最初用于60KB的68360通信處理器,經(jīng)過發(fā)展,現(xiàn)在已能處理更高的吞吐量和更多L2協(xié)議,包括快速以太網(wǎng)和ATM。過去幾年的實踐已被證明CPM是一種非常靈活的產(chǎn)品。例如,它能在雙端口SRAM上安裝固件升級產(chǎn)品,實現(xiàn)新功能,從而使PowerQUICC通信處理器能夠升級,解決新的應(yīng)用問題。
  QUICC引擎技術(shù)在CPM技術(shù)的基礎(chǔ)上又向前演進了一步。它采用2個RISC引擎(CPM只有1個),能夠提供4倍的數(shù)據(jù)吞吐量,可以升級到500MHz(CPM為333MHz)。同時,它還支持OC-12和千兆以太網(wǎng)。CPM主要支持L2應(yīng)用,而QUICC引擎技術(shù)還能支持L3的應(yīng)用,如互通、轉(zhuǎn)發(fā)、切換和解析等。它提供集成的多協(xié)議處理和互通功能,速度高達1.2Gbps。這就使PowerPC內(nèi)核能夠集中完成控制平面處理,改進PowerQUICC處理器的整體性能。
4 采用QUICC引擎技術(shù)
  MPC8360E PowerQUICC II Pro系列是最先采用QUICC引擎技術(shù)的產(chǎn)品線。PowerQUICC II Pro系列基于e300 PowerPC SoC平臺,采用集成的安全引擎,可提供最佳的性價比,實現(xiàn)IP融合應(yīng)用的控制平面和數(shù)據(jù)路徑功能之間的平衡。目標(biāo)應(yīng)用包括:IP DSLAM、多業(yè)務(wù)接入節(jié)點(MSANS)、VoIP系統(tǒng)、3G無線基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)、無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)設(shè)備和SME路由器等。
5 可以組合的設(shè)計
  飛思卡爾的功能模塊可以便利地重新利用和組合。這樣就可以實現(xiàn)完整片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)備的開發(fā)。產(chǎn)品開發(fā)通常包括以下過程:了解客戶要求后,開發(fā)團隊從飛思卡爾不斷發(fā)展的PowerPC產(chǎn)品系列中選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)核,然后將它與基于RISC的CPM或QUICC EngineTM新技術(shù)(在MPC8360E PowerQUICC II Pro中引入)集成。飛思卡爾的廣泛知識產(chǎn)權(quán)庫提供了可重新使用的系統(tǒng)模板,能夠完善SoC設(shè)計。
6 一體化——我們構(gòu)建解決方案
  在為客戶開發(fā)PowerQUICC解決方案時,飛思卡爾通常會與其他業(yè)界領(lǐng)先者合作。在過去幾年中,飛思卡爾已經(jīng)建立了一個大型、快速發(fā)展的產(chǎn)品開發(fā)生態(tài)系統(tǒng),來滿足客戶的應(yīng)用需求。最近的一個例子是:飛思卡爾和第三方供應(yīng)商提供的大量工具(如軟件開發(fā)工具、實時操作系統(tǒng)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)和協(xié)議堆棧)能為采用QUICC引擎技術(shù)的飛思卡爾MPC8360E PowerQUICC II Pro系列提供支持。
7 一致性、兼容性和簡單性
  即使在技術(shù)、性能和功能上實現(xiàn)巨大飛躍,PowerQUICC通信處理器仍保持了各代產(chǎn)品的一致性、兼容性和定義明確性。從第一代PowerQUICC通信處理器產(chǎn)品到最新的PowerQUICC III產(chǎn)品,該體系結(jié)構(gòu)在演進過程中始終保持一致性。
  這樣的連續(xù)性為過去、現(xiàn)在和未來的PowerQUICC客戶提供了巨大優(yōu)勢。他們可以確信自己購買的PowerQUICC處理器產(chǎn)品具有前向和后向兼容性。同時,他們也知道這樣的設(shè)計能夠與未來的PowerQUICC通信處理器平臺共同運行,而無需大量的新開發(fā)投資。
8 內(nèi)置安全性
  在整個PowerQUICC產(chǎn)品線中,我們都集成了來自經(jīng)過驗證的S1系列安全協(xié)處理器的安全引擎。在開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)可信任網(wǎng)絡(luò)的解決方案時,可以幫助設(shè)備制造商減少系統(tǒng)成本,簡化電路板設(shè)計。在支持IPSec、安全套接層(SSL)和其他安全協(xié)議的應(yīng)用中,片上安全功能提供了經(jīng)濟高效的方法,可以加快加密吞吐,消除解密瓶頸。
9 應(yīng)用舉例
  Airbus A380等新應(yīng)用已經(jīng)引起廣泛關(guān)注,同時,越來越多的普通應(yīng)用也采用了PowerQUICC處理器功能,它們是:
  · 數(shù)字用戶線路(DSL)調(diào)制解調(diào)器。
  · SOHO路由器。
  · 集成接入設(shè)備(IAD)。
  · 遠程接入服務(wù)器。
  · 數(shù)字用戶線路接入多路復(fù)用器(DSLAM)。
  · 中心局交換機和其他電信設(shè)備。
  · 無線基礎(chǔ)設(shè)施基站。
  · 企業(yè)和VPN路由器。
  · 分組電話的媒體網(wǎng)關(guān)。
  · 打印、成像和儲存。
10 實際狀況
  · 全球銷售業(yè)績最好的集成通信處理器。
  · 至少用于5 000種設(shè)備的設(shè)計。
  · 獲得微處理器報告分析師2003和2004年度首選產(chǎn)品大獎。
  · 在EDN評選中,被評為2003年最熱門的100種產(chǎn)品之一。
  · 結(jié)合了PowerPC內(nèi)核和基于RISC的分組處理器。
  · 片上系統(tǒng)設(shè)計。
  · 世界級的制造技術(shù)。
11 過去和現(xiàn)在的通信處理器對比
  (1) Motorola MC68302 ICP (1989)
  · 16MHz的CPU速度。???
  · 無高速緩存。????? ?
  · 3 個通信端口。
  (2) Freescale MPC8548 PowerQUICC III (2005)
  · 1.33GHz的CPU速度。
  · 32KB的I-高速緩存,512KB的D-高速緩存。
  · 4個千兆以太網(wǎng)端口。
  歷經(jīng)十年創(chuàng)新,仍在不斷發(fā)展

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。