作者：劉伊苑

       隨著無線基礎設施向更高性能的3G及以上系統發展，服務提供商、基站供應商都面臨需求增長的巨大挑戰。前者以擴大用戶群為目標，擴展對現有和新興市場覆蓋率(如2G、2.5G)的同時，也為了能夠在提供更高數據帶寬服務的3G+市場占據一席之地而努力。支持多種技術和標準、降低資本支出與銷售額比例都成為縮減整體花費的關鍵因素。與此同時，基站供應商也以更低的單項開發和研發成本為目標，基于標準開發、利用較少的硬件或者通過軟件增值來獲得相對便宜的模塊基站平臺；除此之外，甚至還接受商業芯片和來自第三方的硬件模塊(基帶和射頻卡)。

無線的未來：以十分之一的成本提供10倍的帶寬

       關注于核心網絡、無線網絡控制器、基站這三大領域的IDT公司，日前在業界用于DSP集群的預處理交換(PPS, Pre-processing Switch)芯片新品發布會上，向大家描繪出當前無線基礎設施的未來趨勢：基站必須能夠處理更多通道，而且每個基站都要支持更多的用戶，同時達到顯著降低成本的目的，甚至能夠以十分之一的成本提供10倍的帶寬。

Beane：“淘汰”雙端口存儲器，通過預處理卸載DSP低價值任務

       以十分之一的成本提供10倍的帶寬? 這是一個讓基站供應商、服務提供商在目前從專有到標準的交換互連轉變時期獲得“雙贏”的必要條件之一，可價格昂貴的基站芯片(尤其基帶模塊部分)讓供應商望而卻步——系統越來越復雜，設計過程中需要處理的運算和增強計算也趨于繁雜。那么，芯片提供商如何能夠提供針對特定應用市場、且基于標準的“低成本”產品？IDT公司將設計關鍵鎖定在DSP基群，在接受《國際電子商情》專訪時，他們表示：“一般來說，核心網絡、無線網絡控制器(RNC)以及基站都會依賴DSP集群，從而可以滿足關鍵處理需求，包括高速、低速的數據速率變換，傳輸與控制，QoS以及靈活的構架。同時，還必須考慮到各種行業標準所帶來的挑戰?！?/P>

       所以，隨著業界從專有協議轉移到開放標準，IDT認為，基站芯片供應商需要逐步縮小ASIC工程設計團隊規模，技術成本因此會呈指數增長，越來越多的公司會推出基于標準的交換和互連產品，并逐漸因此而獲益。

預處理，將DSP/CRP“低價值”任務卸載

       IDT流量控制管理部產品經理Bill Beane表示：“基礎設施的架構目標包括貫穿標準和應用的重復使用，以及特別支持嵌入式處理應用中的對等通信。”針對前一個架構目標，IDT向《國際電子商情》介紹了使交換結構允許板卡架構和元件選擇的“前瞻性認證”——預處理交換，PreProcessing Switch。這是IDT開發，可為板級、分發及加速無線基礎設施應用中嵌入處理器和DSP集群之間的數據處理能力而優化的產品，為下一代DSP串行接口而優化，基于串行RapidIO(sRIO)。據介紹，預處理交換芯片提供為基站、RNC和媒體網關增強DSP資源效能的解決方案，可提高固定數量DSP的處理能力，并獲得更多的DSP能力來執行更先進的運算。

IDT是率先推出預處理交換芯片的廠商

       我們知道，基站的基帶模塊采用的傳統解決方案是采用FPGA或ASIC普通交換芯片，同時增加DSP的計算周期，并依靠雙端口存儲器來實現參照數據處理和分布能力。IDT向我們介紹了采用預處理交換芯片的下一代解決方案——將雙端口存儲器“淘汰”，把傳統數據處理執行與交換結構集成，通過提供DSP低端處理的卸載定制功能提高了效率，也因此減少或清除了對FPGA/ASIC的需求。

       也就是說，“預處理”，可以看成是“DSP/CRP卸載引擎”，通過一個單獨的、嵌入了CPRI/sRIO轉換的預處理交換芯片，在DSP處理數據之前，將DSP/CRP“低價值”或“重復”的任務卸載下來，使DSP能夠更好的完成重要處理任務。這些從DSP“卸載”下來的功能包括：內部信息包和內部采樣處理、集成的DMA能力和多輸入資源的求和信息包能力。Beane介紹道：“具體來說，IDT提供給用戶的選擇包括對準采樣長度、信息包內的采樣重新排序、升序轉換(MSB/LSB)、混合或分解信息包、多個信息包求和、組播信息包、把采樣發送到存儲器中各自的具體位置(DMA)。用戶當然可以根據自己的需求來選擇可能“卸載”的操作。這些選擇均由軟件實現，在不同應用中采取相應軟件配置?！?/P>

從流量控制思路開始，與DSP廠商保持合作

       由Bill Beane領導進行產品定義和開發的IDT流量控制管理部(FCM)于兩年前提出這個設計思路。 流量控制管理，正是協助數據流在電子系統內接入/隊列調度，以及在電子子系統內對數據流進行策略管理、整形、調度和發送。

       FCM團隊認為，卸載價值低的處理可使DSP集中在更高價值的運算，這將有助于客戶以相同或更低的成本提供比競爭對手更高的專有價值。同時，DSP集群也能夠支持更多的通道或用戶，降低特定容量的總體功耗。經過兩年研發、測試，IDT日前正式向業界推出這款專為無線基帶處理應用設計的預處理交換芯片，目前已進入AMC掩飾/調試設置階段。提供無線基站半導體解決方案的德州儀器(TI)對這樣的設計表現出濃厚興趣，一直與IDT合作開發，其TC16482 DSP則已配合IDT的PPS芯片進入調試階段。TI參與此合作項目的開發者表示：“通過PPS，IDT和我們共同的客戶能夠將DSP集群的重要功能有效發揮，尤其對于無線基站的處理應用?！盉eane也稱：“我們的PPS預處理交換芯片可用于多種基站類型，包括CDMA2000、WCDMA以及在中國發展迅速的TD-SCDMA。之所以與TI保持合作，我們可以基于廣泛應用的TI DSP芯片，將PPS預處理過程的效果達到。”

       通過卸載簡單的數據處理任務，DSP效能限度的發揮出來。據介紹，IDT此次發布的預處理交換芯片可對40個sRIO鏈接進行配置，以支持22個sRIO 1x寬的端口或10個sRIO 4x寬的端口，或者4x和1x的組合端。每個端口均可進行1.25Gb、2.5Gb或3.125Gb傳輸速度，以及短距離(芯片到芯片)或長距離(底板)傳輸距離的獨立編程。這種處理方式可擴展，有助于滿足廣泛的無線和非無線應用需求，每個端口的速率、寬度和廣度都可進行獨立配置。

       IDT中國區總經理黃黎明介紹，IDT目前已提供PPS芯片樣品，并將在7月推出貼裝在兼容 ATCA評估板上的預處理交換芯片，今年11月進行生產，采用符合RoHS指令的BGA-676封裝。值得一提的是，IDT是家提供完整綠色封裝的廠商。從綠色封裝初期，IDT就提供不僅僅只是無鉛產品或符合RoHS的產品，而是同時符合WEEE、RoHS和無鉛標準。該公司曾在2004年底宣布，生產的通信器件99%都采用了完全無鉛綠色環保封裝。對于7月1日即將來臨的RoHS指令生效日，IDT表現出與其它廠商與眾不同的自信，并表示將來會對這些綠色環保封裝產品進行不斷優化。