从模拟制式手机到2g、3g、4g甚至是未来的5g,每到转折期就有一些人被技术牵绊而不知何去何从,飞思卡尔半导体总是能应景推出相应的通信处理器等创新产品,为通信时代的跨越保驾护航。在物联网时代,通信处理器不再属于稀缺资源而被少数企业掌握,并且更新速度加快,倒逼知名厂商处于“逆水行舟不进则退” 的境地,要继续做领头羊,需要针对新时期的“痛点”更新产品。飞思卡尔qoriq t1024/14和t1023/13 通信处理器就是众多新品之一,这些新处理器采用28 nm技术,将性能领先的power architecture e5500处理器内核与运行频率高达1.4 ghz的先进缓存架构、应用领先的卸载引擎和面向未来、低功耗的内存子系统整合在一起,它们主要针对低成本的企业和服务供应商边缘和网络控制应用。
“芯”核心的执着
双核qoriq t1024和t1023通信处理器及单核qoriq t1014和t1013通信处理器配备64位内核,基于power architecture技术构建,提供网络和电信应用所需的高性能数据通路加速架构(dpaa)和网络外设总线接口。arm核现在从低端到高端已经全面铺开,很多处理器厂商都在逐渐弱化甚至放弃自有架构处理器的开发。飞思卡尔采取了“双管齐下”的策略,虽然其基于arm核的处理器已经跑在同行前列,但却在仍然执着地坚持自己“芯”核心——power architecture。qoriq t1024/14和t1023/13就基于单/双power architecture e5500内核,运行频率达1.4 ghz。采用混合32位模式,支持原有软件,并可向64位架构平稳过渡。
e5500架构是飞思卡尔e500内核的两倍,它的设计频率高达2.5 ghz,可以运行在64位或32位模式。64位e5500内核实现了诸多改进,包括支持多核soc实施方案以及异构多核处理器。在e5500 64位内核上的技术进步,实现了集成度和性能的独特结合,在非常低的功率范围内达到了非常高的性能水平,为嵌入式能效设定了一个基准。e5500技术基于 power架构指令集(isa)v2.06,有以下特性:一个乱序执行的7级流水线;64 gb的更高平面寻址内存空间;6高性能经典浮点单元(fpu)支持ieee754浮点运算;混合32位模式,支持传统的软件,并可过渡到64位架构;l1缓存,背面l2缓存加上共享l3缓存。
极速奔驰,接口不再是鸡肋
随着大数据时代对速率的要求激增,传统并行接口的速度已经成为瓶颈,取而代之的是速度更快的串行接口,于是原本用于光纤通信的serdes技术成为了为高速串行接口的主流。它是一种主流的时分多路复用(tdm)、点对点(p2p)的串行通信技术。t1024/14和t1023/13就支持serdes:4条高达10 gb/s的通道,并支持sgmii、qsgmii、pcie和sata。其他网络单元也很有看点,如1×10gbe、3×1gbe或4×1gb gigabit以太网接口。
加速器和存储器控制也是保证速度的一个重要方面。数据路径加速架构(dpaa)包含加速特性,适用以下功能:数据包解析、分类和分发,支持调度、数据包排序和阻塞管理的队列管理,支持硬件缓冲管理,可缓冲分配和取消分配,集成安全加速(sec)。此外,高达4.1 gb/s的以太网mac可作为dpaa的一部分。t1024/14和t1023/13还具有32/64位ddr3l/4 sdram存储控制器,带有ecc支持,高达1 600 mt/s。
新处理器的外设接口主要有:一个串行ata (sata 2.0)控制器,两个高速usb 2.0控制器,带有集成phy,增强型安全数字主设备控制器(sd/mmc/emmc),增强型串行外设接口(espi),两个i2c控制器,4个uart,支持nand与nor闪存的集成闪存控制器。
可扩展、可编程的基于risc的通信协议加速引擎quicc engine技术主要设计用于下一代有线和无线接入应用,因此其也被集成到了t1024/14和t1023/13中。quicc engine支持原有协议tdm、hdlc、uart和isdn,可以提供数据包流量、互通功能(无cpu干预)、多协议支持、很高的信道密度和软件兼容性,为融合分组网络开发先进而经济的解决方案。
作为通信处理器,为了不让数据在芯片内部“塞车”,有效的互连是不可缺少的,新处理器具有corenet平台缓存,256 kb共享平台缓存;分层互连结构,corenet结构支持相干和非相干事务,corenet结构就像一个小管家一样,在corenet端点之间进行优先级排序和带宽分配。
防微杜渐,安全不再渐行渐远
千里之堤,溃于蚁穴,很多时候,危害往往来自细微环节。大数据、云的迅速发展似乎让安全性渐行渐远,在美国明星隐私照被曝光后,数据安全再次被推倒风口浪尖。通信处理器作为数据的一个重要关卡必须要重视安全性,防微杜渐。qoriq t1024/14和t1023/13所有端口均带有macsec,它是一个用以保护局域网安全的主要协议,这一协议通过识别局域网上非授信站点来阻止其通信,从而保证网络正常运行,同时还能保护信息完整性和保密性信,并减少对2层协议的攻击。
软件不安全来自调用问题,安全性可最终归为隔离。t1024/14和t1023/13支持硬件虚拟化和分区执行,具有额外特权等级用于支持管理程序。此外,值得一提的是qoriq处理平台的可信架构,其已经升级到2.0版本,e500、e5500或e6500内核带有管理程序和不执行保护;i/o接入控制, 平台(i/o) mmu;安全调试控制器;带有外部篡改检测的安全监测;带有一次性可编程主密钥的安全熔丝处理器;可选的电池供电可清零主密钥;支持替代映像、密钥撤销。
可以看到飞思卡尔在尽力做到速度和安全的完美结合。
物联网方兴未艾,飞思卡尔布局64位处理器
64位移动处理器已经随着4g手机的畅销而逐渐增强其市场效应,而64位通信处理器并没有移动处理器那样快速扩展版图,毕竟消费产品的更新速率往往高于企业级和工业级的应用,后者在采用新ic时往往更加谨慎,希望平稳过渡。“应用延时期”给了客户更多的选择空间,也让飞思卡尔积极推出配套的支持,包括软件、ip和技术文档等,甚至有时间细化产品,针对不同客户需求,推出更有针对性的通信处理器。
全新的qoriq t1023和t1024处理器为广受欢迎的qoriq p1系列和powerquicc处理器组合了无缝应用软件的可扩展性和出色的卸载性能升级路径。t1023器件针对802.11ac智能边缘wlan接入点和分支路由器,同时t1024 soc经济高效地升级了打印和成像、传统控制应用和线路卡。
t1024和t1014处理器采用全功能23 mm×23 mm封装,具备可扩展性,与4核t1042处理器(乃至8核t2081处理器)引脚兼容,能够以单系统设计实现灵活的价格和功耗调节。qoriq t1023和t1013通信处理器是接口和功耗经过优化的soc,旨在为成本和功耗敏感型网络系统提供出色的单核或双核性能。两种版本均为广受欢迎的32位qoriq p10xx系列处理器提供出色的64位软件兼容和i/o升级路径。
全方位“利器”
工欲善其事,必先利其器。想将芯片在合适的领域发挥出最大的作用,并帮助客户缩短产品上市时间,必需向客户提供好的开发工具。
飞思卡尔与其合作伙伴提供了非常广泛的工具、实时软件、参考设计和服务,以加速客户的产品设计。例如,面向网络应用的codewarrior开发套件、面向网络设备的vortiqa软件、qoriq linux sdk、专业的服务和技术支持(如参考设计支持包)。
其中,codewarrior支持多种架构,包括power architecture技术、arm技术和starcore dsp内核;客户可获得更新软件包的升级,包括完整的套件补充。vortiqa软件针对特定的垂直市场,例如,企业和服务提供商设备、无线基础设施设备,以及云和数据中心设备。该软件包括两种产品:vortiqa开放网络(on)管理软件和vortiqa开放网络(on)交换软件,利用openflow协议等开放标准来加强网络的可管理性。通过在多核平台上采用这些经过优化、高度可移植的软件产品,客户能够有效降低运营支出和资本支出。
第三方的软件和工具也是飞思卡尔的“利器”之一。包括enea、green hill、mentor graphics以及wind river等公司都与飞思卡尔有很好的深入合作,它们都是业界的知名企业,其软件和工具也都获得了广泛好评。这也可以看出飞思卡尔生态系统的强大之处。http://ywz168.51dzw.com/
物联网时代所匮乏的资源是能源、生产率、带宽以及产品快速的上市方法,通信处理器特别是高端产品在这些方面都有待改善。目前,物联网还处于方兴未艾的阶段,成功的要点是为用户的创新想法提供支持,飞思卡尔将为此不遗余力。











