仔細(xì)觀察一輛混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造,，您會(huì)看到汽車上有兩個(gè)獨(dú)立的引擎：一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、一個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)一前一后,，動(dòng)力互通，以實(shí)現(xiàn)最佳的效率和性能,。
當(dāng)今的下一代通信處理器" title="通信處理器">通信處理器擁有相同的混合架構(gòu),，將強(qiáng)大的處理器核心與獨(dú)立的片上" title="片上">片上通信引擎相結(jié)合。飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾行業(yè)領(lǐng)先的PowerQUICCTM架構(gòu)就是這樣的一個(gè)典型架構(gòu),。作為全球應(yīng)用最廣泛的通信處理器,，PowerQUICC體系結(jié)構(gòu)是全球眾多客戶的首選技術(shù)，包括蜂窩基站和控制器,、數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM),、路由器、交換機(jī),、網(wǎng)關(guān),、無源光網(wǎng)絡(luò)" title="光網(wǎng)絡(luò)">光網(wǎng)絡(luò)(PON)解決方案、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音(VoIP)和其它設(shè)備的350多家制造商,。PowerQUICCTM架構(gòu)采用一個(gè)PowerPC核心,，主要用于控制平面處理?；赗ISC的獨(dú)立通信處理器模塊(CPM)負(fù)責(zé)處理外圍設(shè)備處理任務(wù)和多個(gè)通信協(xié)議(ATM,、以太網(wǎng)，HDLC),，從而與CPU協(xié)調(diào)一致地工作,。過去10年以來，CPM一直是PowerQUICC架構(gòu)和通信行業(yè)內(nèi)的主流,，滿足全球數(shù)百個(gè)飛思卡爾客戶的數(shù)千次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的協(xié)議處理需求,。
現(xiàn)在，該是下一代通信處理模塊" title="處理模塊">處理模塊唱主角的時(shí)候了,。飛思卡爾全新推出QUICC EngineTM技術(shù)是通信處理模塊演進(jìn)的重要一步,。
1 風(fēng)馳電掣的通信處理模塊-QUICC EngineTM
QUICC Engine技術(shù)不但具有通信處理器模塊的功能，并且在原有基礎(chǔ)上邁進(jìn)了一大步,。它用兩個(gè)RISC引擎來取代CPM的一個(gè)引擎,，提供的數(shù)據(jù)吞吐率是原來的四倍，頻率可擴(kuò)展到500MHz (CPM是333MHz),，支持DDR存儲(chǔ)和千兆以太網(wǎng),。CPM在L2應(yīng)用上表現(xiàn)出卓越性能,，但QUICC Engine技術(shù)支持L3以上的處理，執(zhí)行更為復(fù)雜的任務(wù),，如互通,、轉(zhuǎn)發(fā)、交換和解析等,。通過處理這些復(fù)雜的任務(wù),，QUICC Engine技術(shù)能夠?qū)owerPC核心解放出來，使其專注于控制平面的處理,，這也是正是設(shè)計(jì)PowerPC的本意,。
2 融合性、兼容性和經(jīng)濟(jì)高效性
QUICC Engine的所有這些特性對(duì)于滿足當(dāng)今通信市場(chǎng)上的“3C”(即融合性,、兼容性和經(jīng)濟(jì)高效性)需求至關(guān)重要,，能夠幫助設(shè)備制造商實(shí)現(xiàn)與因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的網(wǎng)絡(luò)融合性，在不同的軟件平臺(tái)提供兼容性,，降低下一代有線和無線接入設(shè)備的成本,，高效開發(fā)寬帶技術(shù)設(shè)備。
為了幫助制造商有效地利用網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的融合,，QUICC Engine提供以下特性：
·達(dá)1.2Gbps的協(xié)議互通,，高達(dá)2Gbps的終端處理?；ネ梢怨?jié)約協(xié)議編程工作,，降低從異步傳輸模式(ATM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)和其它協(xié)議向IP網(wǎng)絡(luò)遷移的成本,。QUICC Engine可以實(shí)現(xiàn)高帶寬互連,，而無需占用CPU資源，從而提高總體性能,，降低功耗,。
·各種標(biāo)準(zhǔn)的廣泛集成接口，如TDM,、以太網(wǎng)和UTOPIA接口,。
·ATM適配層、ATM反向多路復(fù)用(IMA)和其它協(xié)議的一致性協(xié)議實(shí)施,。
在整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,，軟件開發(fā)是一個(gè)重要組成部分。作為CPM的演進(jìn)產(chǎn)品,，QUICC Engine可以兼容以前的幾代PowerQUICC,。這有助于降低開發(fā)成本，加快產(chǎn)品上市,，并從如下方面保護(hù)客戶投資：
·PowerPC 指令集架構(gòu) (ISA),，這是最流行的嵌入式通信處理器體系結(jié)構(gòu),。
·CPM 應(yīng)用，利用PowerQUICC 客戶軟件的廣泛用戶群,。
·PowerQUICC體系結(jié)構(gòu)的第三方開發(fā)工具生態(tài)系統(tǒng),，它是業(yè)界最成熟的系統(tǒng)。另外還有行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者(如 Wind River Systems, Inc,、Green Hills Software, Inc和QNX Software Systems, Ltd)以及眾多其它公司的ADS板卡、操作系統(tǒng)和協(xié)議棧,。
·程序員培訓(xùn),。QUICC Engine的編程模型擁有與以前的CPM工具相同的外觀和感觀
為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效性，飛思卡爾提供了片上系統(tǒng)(SoC)集成,，使QUICC Engine能夠?yàn)橐幌盗袘?yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,。
·對(duì)零售和用戶端設(shè)備來說，QUICC Engine可以配備一個(gè)RISC核心,，以幫助降低成本,。
·對(duì)于需要極高帶寬的應(yīng)用來說，可以配備多個(gè)RISC核心,。
·根據(jù)端口密度要求,，可以增加或減少通用通信控制器(UCC)和多通道通信控制器(MCC)的數(shù)量。
QUICC Engine技術(shù)是一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)(SoC) 功能構(gòu)件,，可以加速通信協(xié)議,。它提供集成的多協(xié)議處理和互通技術(shù)，速度達(dá)到1.2Gbps,。它可以減輕PowerPC處理核心的負(fù)擔(dān),，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的整體性能。QUICC Engine技術(shù)能夠與基于PowerQUICC處理器的現(xiàn)有軟件產(chǎn)品兼容,，因而設(shè)備設(shè)計(jì)人員能夠利用現(xiàn)有的代碼庫,，從而降低系統(tǒng)成本。
3 快速啟動(dòng)的QUICC Engine時(shí)代——MPC8360E
PowerQUICCTM II Pro系列
第一款采用QUICC Engine技術(shù)的飛思卡爾通信處理器產(chǎn)品是MPC8360E PowerQUICCTM II Pro系列,，QUICC EngineTM如圖1所示,。該系列基于e300 PowerPC 片上系統(tǒng)平臺(tái)，包括MPC8360E和MPC8358E處理器,，每款處理器都由QUICC Engine技術(shù)提供支持,，具有集成的安全引擎特征。這些全新的PowerQUICC II Pro設(shè)備旨在為IP融合市場(chǎng)上那些對(duì)成本敏感,、想要達(dá)到兩全其美的用戶提供最佳性價(jià)比,，并在控制平面和數(shù)據(jù)路徑功能之間達(dá)到平衡。PowerQUICC II Pro的目標(biāo)應(yīng)用包括：IP DSLAM,、IP語音(VoIP)系統(tǒng),、3G無線基礎(chǔ)設(shè)施,、無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)設(shè)備、多業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)(MSAN)和中小型企業(yè)(SME)路由器等,。
作為MPC8360E PowerQUICC II Pro系列的成員之一,，MPC8358E處理器與MPC8360E具備針腳兼容性。MPC8358E是一種經(jīng)濟(jì)高效的低功耗處理解決方案,，能夠滿足寬帶接入應(yīng)用的性能要求,，如中小型企業(yè)(SME)路由器、低端DSLAM和IP專用自動(dòng)分交換機(jī)(PABX)系統(tǒng),。
4 e300片上系統(tǒng)平臺(tái)
MPC8360E PowerQUICC II Pro基于e300片上系統(tǒng)(SoC)平臺(tái),，因此能夠輕松地快速添加或刪除功能塊，開發(fā)其它基于SoC的系列產(chǎn)品,，滿足新興市場(chǎng)需求,。e300 SoC平臺(tái)采用飛思卡爾的e300 PowerPC核心。e300核心基于PowerPC指令及體系結(jié)構(gòu),，是應(yīng)用于上一代PowerQUICC II 處理器的PowerPC 603e核心的增強(qiáng)版本,。
MPC8360E還有其它一些增強(qiáng)特性。它的L1高速緩存達(dá)到以往的2倍(32KB數(shù)據(jù)高速緩存和32KB指令高速緩存),，并提供集成的奇偶校驗(yàn),，以及其它性能增強(qiáng)功能。e300核心能與基于603e核心的現(xiàn)有產(chǎn)品軟件兼容,。
5 連 接
MPC8360E處理器可以支持廣泛的通信接口,，如MII、RMII,、GMII,、TBI、RTBI,、NMSI,、UTOPIA、POS和TDM,。兩個(gè)32位DDR存儲(chǔ)控制器可以確保高速的存儲(chǔ)訪問,。本地系統(tǒng)總線能以133MHz頻率運(yùn)行。下列接口還能提供更多的系統(tǒng)連接：雙UART接口,、雙I2C (inter-integrated circuit)接口,、雙串行外圍設(shè)備接口(SPI)、PCI接口和通用串行總線(USB)接口(兼容USB 2.0全速/低速),。
6 集成安全性
MPC8360E和MPC8358E處理器采用飛思卡爾的安全協(xié)處理器系列的強(qiáng)大集成安全引擎,，以提供集成安全性。集成安全引擎支持DES、3DES,、MD-5,、SHA-1、AES和ARC-4加密算法,，以及公鑰加速器和片上隨機(jī)號(hào)碼生成器,。根據(jù)Ipsec、IEEE(r) 802.11i及其它安全協(xié)議的要求,，集成安全性引擎能夠進(jìn)行Single-pass加密和驗(yàn)證,。
7 應(yīng)用示例
在VoIP應(yīng)用中，QUICC Engine是傳統(tǒng)TDM網(wǎng)絡(luò)和基于QUICC Engine技術(shù)的IP系統(tǒng)之間的理想網(wǎng)關(guān),，支持從672條到2000多條不等的語音通道,。
PowerQUICC IITM Pro的典型應(yīng)用包括：
·遠(yuǎn)程接入服務(wù)器
·中小型企業(yè)路由器
·小型辦公室/家庭辦公室(SOHO) 路由器
·LAN到WAN網(wǎng)橋路由器
·蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施
·媒體網(wǎng)關(guān)
·電信交換機(jī)控制器
·同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)傳輸控制器
·工業(yè)控制器
·PON光線路終端
·有線電視頭端
帶有QUICC Engine支持的 PowerQUICC II Pro應(yīng)用：
·IP-DSLAM線路卡和上行卡
·VoIP網(wǎng)關(guān)
·3G 基站
·適用于IP自動(dòng)專用交換分機(jī)的集成語音路由器
·PON光網(wǎng)絡(luò)單元
·WiMAX IEEE 802.16無線基站和超級(jí)接入點(diǎn)
用戶可以開發(fā)DSLAM和ATM到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，以及類似的PON設(shè)備,，具有行業(yè)領(lǐng)先的性價(jià)比和端口密度。使用QUICC Engine的MCC和UTOPIA MPHY功能,，DSLAM可以處理多達(dá)128個(gè)PHY/UTOPIA,，同時(shí)支持124 PHY標(biāo)準(zhǔn)接口連接。QUICC Engine支持ATM與以太網(wǎng)的互通和IP聚合,，這就使得它非常適合于PON光網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng),。
從2G和2.5G到全分組化3G無線基礎(chǔ)設(shè)施的遷移，要求與傳統(tǒng)TDM和ATM基站的互通和交換,。QUICC Engine可支持多達(dá)256條信道,，提供IP傳統(tǒng)鏈路，維持與現(xiàn)有系統(tǒng)軟件的兼容性,。在此遷移過程中,，它可以大幅降低設(shè)備成本。