28nm,、32個核,、ARM Cortex-A15,、C66x DSP,，它們個個都是能吸引工程師的技術(shù)和產(chǎn)品,，如果把它們都集成在一個芯片里會產(chǎn)生什么效果呢,？德州儀器(TI)在2012年的移動世界通信大會上給出了答案——TC16612/4/6 SoC。
TC16612/4/6 SoC的產(chǎn)生有其必然性,，因為移動通信正迎來新的轉(zhuǎn)折點：首先,，移動通信從GSM到3G再到4G，在數(shù)據(jù)大爆炸的今天,，各個環(huán)節(jié)都急需擴大容量,；其次，移動通信的多重標(biāo)準(zhǔn)問題需要主處理平臺有多模式運行能力,；而且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷發(fā)展,，例如，從小型蜂窩基站向宏基站擴展以及采用C-RAN；此外,，對成本和節(jié)能環(huán)保的要求也越來越高,。
近日，TI DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍先生帶著十分喜悅的心情講述TC16612/4/6 SoC的故事：“大家一直在問我們兩個問題,，針對通信應(yīng)用TI有什么手段能把主控制器加在DSP上以及TI CPU到底能達(dá)到什么樣的性能,。今天我很高興地宣布,，TI終于把我們強大的DSP和同樣強大的ARM Cortex-A15有機地結(jié)合在一起,，這也是大勢所趨。”
Keystone 強勁升級——Keystone II
當(dāng)很多工程師才剛開始使用KeyStone,、競爭者還在探秘KeyStone的時候,， 不到2年的時間，TI又推出了Keystone II,。TI把28 nm注入到了Keystone II多內(nèi)核架構(gòu)中,，可以讓Keystone II能集成更多的功能模塊。TI還率先在電信基礎(chǔ)設(shè)施中采用ARM Cortex-A15 RISC 內(nèi)核,，能支持混合使用多達(dá)32 個內(nèi)核,，增強了以太網(wǎng)交換和數(shù)據(jù)包處理功能，可向上擴展Radio AccelerationPacs,。Keystone II內(nèi)部框圖如圖1所示,。
圖1 Keystone II內(nèi)部框圖
小龍表示：“TI把Keystone II中的ARM核直接從A8過渡到A15，滿足了網(wǎng)絡(luò)運營商和OEM 廠商對更節(jié)能和更緊湊的平臺提供具有更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的需求,。Keystone II內(nèi)部有多個C66x和Cortex-A15集成陣列,，使用了72 bit DDR3、帶寬從1Gb/s~10Gb/s的安全協(xié)處理器,、網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器,、比特率協(xié)處理器，還具有WCDMA接收和發(fā)送模塊,、快速傅里葉轉(zhuǎn)換（FFTC）模塊,、器件安全包、數(shù)字射頻前端以及豐富的接口,。”
此外,，Keystone II 的多內(nèi)核導(dǎo)航器也得到了增強，可提供16 KB 硬件隊列,、100 萬個描述符和內(nèi)置硬件智能,，用以實現(xiàn)調(diào)度及負(fù)載平衡。該架構(gòu)包含具有2.8 Tb/s 交換容量的增強型共享存儲器控制器,，可實現(xiàn)對共享內(nèi),、外部存儲器的低時延存取，另外其還采用2.2 Tb/s TeraNet 交換結(jié)構(gòu),，能在所有片上處理元件和資源之間實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的無阻塞數(shù)據(jù)移動,。
先主攻小型蜂窩基站和環(huán)保節(jié)能型宏基站
首批基于Keystone II的TC16612/4/6 SoC主要用于超高容量的小型蜂窩基站和環(huán)保節(jié)能型宏基站,。小龍說到：“TCI6636具有4個Cortex-A15和8個定點及浮點C66x DSP，有高達(dá)18 MB的片上存儲器,，集成層一,、層二、層三,，傳輸處理以及運維與控制處理,。TCI6636 是業(yè)界首款采用LTE Advanced (LTE-A) 技術(shù)的SoC，支持語音數(shù)據(jù)同步,、40 MHz 的LTE 信號帶寬,、300 Mb/s的下行鏈路以及150 Mb/s的上行鏈路，并支持多達(dá)256個用戶,。TCI6636具有夜間模式,、動態(tài)關(guān)機和快速重啟的功能。TCI6636不但能為開發(fā)人員帶來超過兩倍的容量及超高性能,，還能顯著降低系統(tǒng)成本與功耗,，從而開發(fā)出經(jīng)濟高效的綠色環(huán)保型基站。”
來看看TCI6636是如何降低成本和功耗的,。常規(guī)宏基站設(shè)計如圖2所示,。如果使用TCI6636來設(shè)計宏基站，由于其集成ARM Cortex-A15內(nèi)核,，并提供功能齊全的數(shù)據(jù)包與安全處理技術(shù),，相當(dāng)于一個宏基站控制器，不僅能夠支持多領(lǐng)域宏基站,，而且還可取代昂貴而耗電的網(wǎng)絡(luò)處理器,。TCI6636 內(nèi)置以太網(wǎng)、SRIO 和天線交換功能,，所以可以省去天線FPGA,、以太網(wǎng)交換機和SRIO交換機，這樣總共能使系統(tǒng)級功耗降低約75 W,，并節(jié)省625美元的材料清單成本,。此外，對目前使用TI TMS320TCI6618 SoC 等基帶處理器的網(wǎng)絡(luò)運營而言,，TCI6636 可作為配合協(xié)處理器的控制器,。
圖2 常規(guī)宏基站設(shè)計
小龍補充到：“TCI6636 與TI 整個KeyStone 多內(nèi)核產(chǎn)品系列以及TMS320C64x DSP 系列代碼兼容，可確保TI 客戶此前所做的所有軟件投資都能重復(fù)利用,。TI正在和Aricent協(xié)作開發(fā)一種專為TI KeyStone 多內(nèi)核SoC優(yōu)化的量產(chǎn)質(zhì)量級,、市場就緒型小型蜂窩基站協(xié)議棧。TI今后還會針對更廣泛的領(lǐng)域推出相應(yīng)的產(chǎn)品，如工業(yè)控制,、醫(yī)療設(shè)備,、高清視頻處理等。”
基于Keystone II的TC16612/4/6 SoC在為用戶帶來高性能的同時也為運營商降低了資本支出和運營成本,，達(dá)到了通信SoC新的高峰,，相信會是OEM 廠商新一代節(jié)能網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案的不二之選。