時(shí)下，從分組網(wǎng)絡(luò)向基于IP服務(wù)部署的轉(zhuǎn)換正在重新整合有線和無(wú)線接入架構(gòu),。然而,，這種轉(zhuǎn)變是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，不可能一蹴而就,。在全球范圍內(nèi),，寬帶接入和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的設(shè)計(jì)人員和制造商面臨著生產(chǎn)適用的和可以升級(jí)的設(shè)備，以跟上不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)頻率需求,。與此同時(shí),，他們還必須在一個(gè)成本敏感的競(jìng)技場(chǎng)中加倍努力，開發(fā)出支持多種協(xié)議——通常稱之為交互工作方式的靈活的設(shè)備。隨著行業(yè)轉(zhuǎn)向基于信息包" title="信息包">信息包的網(wǎng)絡(luò)通信,，設(shè)備供應(yīng)商正在尋求強(qiáng)大而經(jīng)濟(jì)有效,、具有多樣化網(wǎng)絡(luò)操作能力的基于因特網(wǎng)協(xié)議（IP）的匯聚解決方案。?

然而,，對(duì)保證數(shù)據(jù)安全性和完整性等性能苛求任務(wù)的要求可能犧牲掉處理器的速度。為了保持執(zhí)行這些關(guān)鍵任務(wù)的處理器性能,，器件開發(fā)商必須找到一種有效的方法,，以實(shí)現(xiàn)高速接口、CPU性能和IP/多協(xié)議" title="多協(xié)議">多協(xié)議通信功能卓越組合,。?

1,、單芯片" title="單芯片">單芯片上的最高處理性能?

為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾利用其先進(jìn)通信處理器MPC8568E PowerQUICC? III實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)平穩(wěn)而安全的加速,。該處理器采用Power Architecture?技術(shù),，集成了高性能" title="高性能">高性能、低功耗的e500內(nèi)核,，以及具有靈活性和先進(jìn)通信能力,、獲得業(yè)界高度認(rèn)可的QUICC Engine?協(xié)議處理技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最高性能的器件,。?

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圖1. 采用1023引腳,、FC-BGA封裝的MPC8568E和MPC8567E?

MPC8568E和MPC8567E的封裝如圖1所示。其最大特點(diǎn)是在單芯片解決方案中集成了高速的高性能接口和具有先進(jìn)通信能力的MPC8360 PowerQUICC? II Pro器件的QUICC Engine技術(shù),，為業(yè)界提供了一種既可解燃眉之急,，又可擴(kuò)展的先進(jìn)器件。該接口不僅有助于無(wú)縫連接交換機(jī),、DSP,、ASIC和主處理器，而且還可以利用一個(gè)單芯片解決方案來(lái)處理許多功能,，以減少占板面積和成本,，實(shí)現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)平面功能與器件的順暢匹配。這個(gè)集成處理器的核心通信引擎可滿足今天和未來(lái)行業(yè)需要的設(shè)計(jì)靈活性,。?

為了獲得最高的處理器性能,，MPC8568E集成了一個(gè)表格查找單元（TLU）——PowerQUICC?產(chǎn)品系列硬件加速器。TLU可卸載處理器急需的功能,，如入侵檢測(cè),、內(nèi)容過(guò)濾、報(bào)頭查找和搜索等,，并對(duì)它們進(jìn)行處理,，從而保持處理器的速度。在一些案例中，增加一個(gè)基于硬件的TLU能夠提供比競(jìng)爭(zhēng)處理器的查找單元高25％的性能,，這依賴于完成其任務(wù)的處理器本身和加倍數(shù)據(jù)頻率（DDR）存儲(chǔ)器,。?

2、滿足性能需求設(shè)計(jì)

采用先進(jìn)的PowerQUICC?? III處理器系列,，寬帶接入設(shè)備制造商可以將控制和數(shù)據(jù)路徑功能集成到單個(gè)半導(dǎo)體器件中,。由于MPC8568E和MPC8567E處理器能夠兼容上一代PowerQUICC?產(chǎn)品系列，可為多協(xié)議互通提供GB級(jí)CPU內(nèi)核,、靈活的QUICC Engine技術(shù)和高速系統(tǒng)接口,。其框圖如圖2所示。?

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圖2.集成了網(wǎng)絡(luò)接口卡的控制和數(shù)據(jù)路徑MPC8568E系列框圖,。?

基于Power Architecture?技術(shù)的高性能e500內(nèi)核集成512KBLevel 2（L2）緩存,，可將頻率提高到1.33GHz，還能提供超過(guò)3,000 Dhrystone的MIP,。因此,，該系列器件可以滿足對(duì)寬帶接入技術(shù)越來(lái)越高的性能需求設(shè)計(jì)。設(shè)備制造商可以用來(lái)創(chuàng)建非常先進(jìn)的設(shè)備,，包括3G/WiMAX/LTE基站,、RNC、網(wǎng)關(guān)和ATM/TDM/IP解決方案,。?

該系列處理器配置了多個(gè)靈活的通信引擎和高速系統(tǒng)接口,，包括增強(qiáng)的千兆以太網(wǎng)端口，以及采用PCI Express?和RapidIO?互連技術(shù)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)交換機(jī),、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）,、專用集成電路（ASIC）和數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的高速鏈接。?

該系列處理器是第一批采用QUICC Engine技術(shù)的PowerQUICC? III?處理器產(chǎn)品,。該技術(shù)采用一種可編程片上功能塊,，可支持針對(duì)協(xié)議終端和各種通信協(xié)議交互工作方式的多協(xié)議，包括ATM,、POS,、以太網(wǎng)、端對(duì)端協(xié)議,、HDLC和TDM——有助于實(shí)現(xiàn)寬帶接入設(shè)備所需的靈活性,，并加快這些通信協(xié)議的速度。通過(guò)卸載Power Architecture處理內(nèi)核中的多協(xié)議處理和互連,，QUICC Engine技術(shù)可以增強(qiáng)整套系統(tǒng)的性能,，進(jìn)而將其釋放出來(lái)，以處理更高級(jí)別的軟件任務(wù),；還可以提供數(shù)據(jù)包吞吐量,、自治多協(xié)議互通,、更高的信道密度和軟件兼容性，有助于設(shè)備制造商為融合分組網(wǎng)絡(luò)開發(fā)先進(jìn)而經(jīng)濟(jì)的解決方案,。這樣,，客戶就可以利用一個(gè)單芯片解決方案處理許多功能，否則就需要使用多個(gè)器件來(lái)實(shí)現(xiàn),?？傊@種高水平的集成既可以節(jié)省成本和功耗,，又可以減小電路板空間,，可謂一舉多得。?

3,、快速啟動(dòng)和運(yùn)行應(yīng)用?

對(duì)寬帶接入和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備設(shè)計(jì)人員和制造商來(lái)說(shuō)，快速的產(chǎn)品開發(fā)和上市至關(guān)重要,。飛思卡爾提供的廣泛的硬件,、固件和軟件生態(tài)系統(tǒng)可以支持采用PowerQUICC?器件進(jìn)行設(shè)計(jì)的方方面面。PowerQUICC? III處理器系列同樣保持了與其重點(diǎn)客戶傳統(tǒng)上的一致性,。這將最大限度地減少開發(fā)時(shí)間并大大縮短客戶產(chǎn)品的上市時(shí)間,。例如，軟件工程師可以利用QUICC Engine在幾分鐘內(nèi)從“沒有代碼”到“使他們的板卡符合協(xié)議”,。該引擎為系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)器的配置提供了一個(gè)簡(jiǎn)單易用的圖形用戶接口,。集成的安全引擎支持通用加密算法，包括3G無(wú)線安全所需的Kasumi算法,。?

PowerQUICC??III強(qiáng)大的處理能力和互連能力可用于許多應(yīng)用,，無(wú)論是作為產(chǎn)品中唯一的處理器、控制ASIC或其他處理器的系統(tǒng)控制器,，還是受控于系統(tǒng)控制器的線卡控制處理器,，或者作為利用CPM功能的數(shù)據(jù)平面處理器。該系列可以為各種應(yīng)用提供解決方案,，如蜂窩基站和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器,、高檔交換機(jī)、邊緣路由器,、防火墻和其他信息包過(guò)濾處理器,、網(wǎng)絡(luò)處理器控制器、高檔路由器控制平面處理器,、VPN控制器（與安全處理器一起）,、VoIP控制器（與DSP一起）和網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）/存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）/網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）存儲(chǔ)控制器，以及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域以外的各種工業(yè)控制應(yīng)用,，如汽車和臺(tái)式應(yīng)用,。?

在3G無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施方面,，PowerQUICC? III? 能夠用來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）的多種功能。利用其高性能互連功能可實(shí)現(xiàn)控制平面和接口平面之間的互連,，包括OC-3接口,、以太網(wǎng)、PCI或RapidIO,。它尤其適用于利用高性能DDR SDRAM控制器和本地總線接口進(jìn)行磁盤或存儲(chǔ)器管理,。?

在企業(yè)邊緣路由器應(yīng)用中，PowerQUICC? III可利用具有準(zhǔn)確定位的存儲(chǔ)器控制器高速內(nèi)核,，以及用于系統(tǒng)內(nèi)單元連接的RapidIO等快速互連,，實(shí)現(xiàn)真正的“人情味”信息包系統(tǒng)，有助于路由器應(yīng)用對(duì)超過(guò)正常的處理器任務(wù)執(zhí)行異常處理,，并提供一種執(zhí)行信息包分類的先進(jìn)方法,。?

利用高度集成、存儲(chǔ)器接口及PCI-X和本地總線支持,，PowerQUICC? III還可提供適用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的功能設(shè)置,。例如DMA引擎卸載數(shù)據(jù)通道FPGA管理功能可以實(shí)現(xiàn)2.3MIPS/MHz的處理器能力，以提高系統(tǒng)性能,。片上存儲(chǔ)器控制器和DDR SDRAM接口可減少關(guān)鍵的存儲(chǔ)器存取延遲,。PowerQUICC? III是包括RAID和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)備的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)一種有用的解決方案。?

在數(shù)字用戶線接入復(fù)用器（DSLAM）應(yīng)用方面,，PowerQUICC? III可以作為多業(yè)務(wù)接入平臺(tái)管理不同通信媒體的解決方案,。進(jìn)一步提高有利于公共網(wǎng)絡(luò)和住宅、小型企業(yè)和企業(yè)用戶之間的連接的DSLAM性能,。?

飛思卡爾采用CodeWarrior?集成開發(fā)環(huán)境的一整套開發(fā)工具,，以及可支持200多家第三方工具廠商的編程、培訓(xùn),、文件Linux?板,，可以減輕軟件開發(fā)和調(diào)試工作量。以前曾使用過(guò)PowerQUICC?系列的設(shè)計(jì)人員等于已經(jīng)熟悉了MPC8568E成熟的軟件和微碼,，并知道采用哪種設(shè)計(jì)可加快開發(fā)進(jìn)程,。標(biāo)準(zhǔn)的微碼可為現(xiàn)有協(xié)議提供經(jīng)行業(yè)證明的固件，以及為新功能或協(xié)議提供支持的可下載RAM微碼包,。這些微碼產(chǎn)品能通過(guò)飛思卡爾Open QUICC Engine技術(shù)開發(fā)商計(jì)劃進(jìn)行定制,，以保護(hù)現(xiàn)有的系統(tǒng)投資。飛思卡爾提供的強(qiáng)大支持功能可提高軟件的重新使用率,，簡(jiǎn)化開發(fā)流程并加快上市速度,。?