迎合三重播放業(yè)務(wù)時(shí)代需要的基礎局端 DSP

作者：時(shí)間：2009-02-28 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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　　語(yǔ)音/數據/媒體網(wǎng)絡(luò )的興起要求高性能與高速 IO 完美結合。本文將探討如何選擇可滿(mǎn)足上述要求的 DSP，為引導系統提供低成本解決方案。

　　多媒體內容隨著(zhù)總流量的增長(cháng)而變得日益豐富，這為設備制造商帶來(lái)了前所未有的工程設計挑戰與機遇。他們必須制造出新一代能夠處理持續急速上升的匯聚流量的設備，該匯聚流量基本不同于過(guò)去主導基礎局端設計范例的語(yǔ)音與數據流量。

　　這種變革是上個(gè)世紀 70 年代計算機革命以來(lái)的多重趨勢引發(fā)的：

　　* 從純語(yǔ)音流量到語(yǔ)音與數據流量的轉變。這一趨勢在數十年前就已開(kāi)始了，現在仍在繼續。

　　* 多媒體流量，特別是流媒體，加入現有的語(yǔ)音與數據流量。電信營(yíng)運商轉向提供語(yǔ)音、視頻與數據服務(wù)的“三重播放業(yè)務(wù)”可充分證實(shí)這一發(fā)展趨勢。

　　* 從固定地址服務(wù)到家庭服務(wù)再到移動(dòng)服務(wù)的演進(jìn)。有線(xiàn)基礎局端中從語(yǔ)音到數據再到媒體的演講現在正在無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域悄然進(jìn)行。

　　* 上述前三個(gè)趨勢推動(dòng)了另一趨勢的發(fā)展：從電路交換傳輸到基于數據包的傳輸的演進(jìn)，特別是對因特網(wǎng)協(xié)議 (IP) 流量。

　　在語(yǔ)音通信時(shí)代，電信信號處理無(wú)非是回聲消除、數據調制解調器的線(xiàn)路調節以及在交換電路上進(jìn)行數據調制/解調的信號處理。目前，用來(lái)進(jìn)行音頻、視頻和數據流量的數字編碼/解碼以及壓縮/解壓縮的算法就有數十種之多。簡(jiǎn)言之，電信基礎局端不僅僅是要處理更多的數據，而且要實(shí)現信號處理量的指數級增長(cháng)以實(shí)時(shí)處理大量數據。

　　顯而易見(jiàn)，要實(shí)現信號處理量的指數級增長(cháng)需要大幅提高性能。方法一是僅加快數字信號處理器 (DSP) 的時(shí)鐘速度。但這種解決方案不是長(cháng)久之計，主要原因如下：首先，芯片時(shí)鐘速度有限;其次，流量負載呈指數級而非線(xiàn)性增長(cháng)，即使在最高時(shí)鐘速度下，也將很快無(wú)法滿(mǎn)足性能要求。另一個(gè)基本問(wèn)題是基礎局端設備采用機架安裝，對尺寸和散熱都有嚴格的要求。在機架尺寸不變(縮小尺寸除外)的情況下，就是高時(shí)鐘速度帶來(lái)的高散熱最終也會(huì )使僅提高時(shí)鐘速度這一方法不可行。將來(lái)，電路板性能的提升會(huì )受到其功耗預算、樓宇的使用年限與位置以及安裝基礎局端設備的機架等的限制。

　　提高性能

　　電信設計工程師面臨著(zhù)一個(gè)巨大的挑戰。他們必須在更小的板級空間內提供更出色的性能、增加通道密度、處理日益多樣化的媒體陣列，并同時(shí)保持通信的靈活性與低成本特性。

　　為應對這些挑戰，我們一直在改進(jìn) DSP。從芯片設計人員的角度來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)要將上述趨勢轉化為特定的 IC 特性與架構。

　　同時(shí)實(shí)現高性能與低功耗目標的最佳戰略方案是在低電壓芯片上采用優(yōu)化的處理引擎及高效 I/O 處理盡可能多的數據。

　　處理不斷增多的原始數據量要求極高的性能與高效的片上數據傳輸能力。從架構上講，這可通過(guò)交換中心資源 (SCR) 連接處理元件(DPS CPU、DSP 外設、協(xié)處理器加速器以及內部存儲器)得以實(shí)現，即具有主從單元的縱橫制架構。德州儀器 (TI) TMS320C6455 DSP 采用的就是這種架構(見(jiàn)圖1)。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/258032.htm 　　圖 1 TMS320C645x 器件結構圖

　　SCR左邊的任一主單元均可直接與SCR右邊的從單元相連。主單元包括DSP的CPU、串行高速IO (SRIO)、四個(gè)傳輸控制器(TC)以及連接將三個(gè)主外設(PCI、HPI與EMAC)的連接至SCR的縱橫制端口。從單元包括DSP存儲器、DDR存儲器接口、Turbo協(xié)處理器 (TCP)、Viterbi 協(xié)處理器(VCP)以及將多個(gè)外設連接至 SCR 的縱橫制端口。

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