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本文根據TI公司DSP產品部業務拓展經理丁剛的演講整理 TI最近推出的一系列的產品技術（參見TI推出多核DSP TMS320C66x 性能提升4倍，TI隆重推出業界功能最強大的4G基站SoC）最關鍵的點在于TI專利的KeyStone多內核架構。 
KeyStone多內核架構 多內核架構包括幾部分：一是芯片內部互聯的結構，第二它具有多層處理單元，包括最外邊與外界相結合的高速輸入輸出和連接其它超鏈接總線，也包括可以接數字廣播的數字前端，也有通信協處理器，還包括數據搬運的協處理器。在這之上是核心處理功能單元，包括內存管理、多核管理以及各種處理器內容、ARM內核。TI未來芯片都會是這樣多內核結構，以多個核作為主要的處理單元，加上協處理器。再用TI專有的TeraNet的總線結構把所有部分有機聯系在一起。 在這個基礎之上，TI推出最新一代DSP內核，以及在這個內核基礎上的多核DSP，還有針對通信應用SoC。
C66x內核框圖 以往，我們設計芯片遇到兩難的境地。當我們追求性能的時候成本可能會比較高，當我們追求精度的時候可能運算會比較復雜，當我們追求低功耗的時候可能支持的容量比較有限，當我們要求處理速度非常快、能實時處理任何任務時可能又帶來它的靈活性比較少。TI推出這樣一系列芯片，在這兩者之間都可以達到一個平衡。 從下面的評測里可以看出，新的DSP處理性能（GMAC）是目前在市面上已經有最高性能DSP的五倍。每個內核可以支持40G的MAC的內核運算，頻率為1.25GHz。創新的DSP內核，帶來定點處理能力提高，同時也可以進行浮點處理能力，每個內核可以達到20GFLOP的處理能力，也就是說可以達到每秒鐘20G的浮點運算。
現在大多數DSP都是定點的。定點DSP有一個好處：在運算的時候會非常簡潔，寫的公式可以很簡潔地做到。從芯片設計來講，它也比較簡單，所以，它的速度可以很快。達到精度的要求需要浮點支持，用定點處理器支持浮點運算的話，算法就會變得很復雜。 我們最近推出的C66x DSP可以同時支持定浮點運算，它的運算速度和普通DSP接近的速度，同時具有浮點運算的精度，所以，達到精度和處理性能簡潔的統一。 從功耗和處理能力來講，如果支持處理的通道數很多，要支持大量的運算，就意味著功耗又會變得比較高。新的這顆DSP里，希望這兩個之間得到一個平衡，達到低功耗的同時也能達到大的處理容量。 首先利用TI綠色功耗技術，包括動態電源監測、Smart Reflex電源管理技術。Smart Reflex技術是從TI另一項領先產品中來的。因為手機是電池供電的，對低功耗要求非常高，因此TI發明了Smart Reflex電源管理技術。這項技術現應用到基站處理器上，保證基站在低功耗和強大處理能力之間達到一個平衡。 TI推出的一系列芯片可擴展性非常好。在引腳兼容的情況下，它有不同內核數的芯片。下面列出的三顆芯片管腳是完全兼容的。硬件上可以做到單塊板子，硬件設計不變，處理容量增加的時候換一顆芯片，得到能力的翻倍或再翻倍。
下面介紹的是面向軟件無線電的C6670。這是4個C66x內核的DSP，特點是它針對軟件無線電應用加強了處理，增加了協處理器。在軟件平臺上可以支持多種無線標準，這幫助了運營商解決他們所面臨的挑戰，可以通過軟件升級讓運營商支持不同的標準。 從3G/4G開始，無線寬帶應用越來越多，無線傳輸數據量海量放大，采用傳統技術來做成本會非常高。新的處理器對處理海量數據來講，每一位處理成本降低來幫助我們客戶得到他的競爭優勢。 下圖所示為TI新推出的幾款DSP的功能和參數比較。
6616芯是TI推出的第五代芯片，它是第一顆支持第四代通訊LTE的基站SoC。它的性能比現在的芯片高出兩倍以上，并定義了軟件無線電物理層的最高標準。它同時支持了對網絡協議處理，從對DSP的處理到層1、層2到層3的全線處理。 到目前為止，在全世界無線運營商中，TI提供的超過200家運營商，他們運營的無線基站設備使用的是TI的芯片，使用TI的層一處理器。TI每年出貨量超過1000萬片。這使得可以說TI的層一處理可以作為業界黃金標準。 至于軟件無線電，因為現在的標準發展越來越快，一個運營商只能做一種通訊協議的限制正在被打破。國內運營商基本是全服務的，既可以做GSM，也可以做TD、CDMA2000、WCDMA。對運營商來說，在某個區域部署，這個區域需要什么樣的設備就可以提供什么設備，而不是一個區域訂一套或多套設備。 6616第二個特點是對數據包的處理。傳統的DSP是用于層一的運算，SoC的運算不僅僅包括層一的運算，還包括數據包層二的數據包的運算，這里包括兩部分，層二更多的是海量的數據搬運，打包、解包等等。6616有數據搬運協處理器。在層二里有具體的協議解釋，也有一個對層二的協議解釋處理器在其中。這可以使SoC的通信技術所需要的板上網絡處理器的需求就大大降低了。 TI為這些新器件提供了強大的軟件開發工具。也提供了性價比比較高的評估板，以及針對具體應用的軟件。還有一些第三方合作伙伴一道為客戶提供相應的服務。 |
