Freescale Semiconductor представила высокопроизводительный цифровой сигнальный процессор (DSP) MSC8155 для применения в системах радиосвязи и оборудовании широкополосного радиодоступа, оборудовании базовых станций (3G-LTE, WiMAX, HSPA, TD-SCDMA). Разработанный на основе технологии StarCore и спецификаций сетевых протоколов, процессор позволяет достичь увеличения производительности системы, а также получить дополнительные возможности. Поддержка нескольких стандартов на одной платформе исключает необходимость замены оборудования в зависимости от базовой сети, поэтому устройство является масштабируемым и может применяться для построения телекоммуникационных базовых станций различного уровня.
MSC8155 – это высокоинтегрированная система на кристалле (SoC), выполненная по 45 нм технологии, в основу которой положена полностью программируемая шестиядерная система процессоров SC3850 (StarCore), каждый из которых работает на частоте 1 ГГц, что в итоге дает производительность эквивалентную одноядерной системе, работающей на частоте 6 ГГц. Архитектура процессора оптимизирована для применений в инфраструктуре беспроводных приложений.
Главным достижением в архитектуре процессора стало включение многофункционального акселератора сетевых приложений второго поколения (блок MAPLE-B2L). А также с целью поддержки высокой пропускной способности, производимой шестью DSP процессорами, был внедрен Serial RapidIO Gen2 – высокоскоростной последовательный протокол, поддерживающий скорости передачи до 5 ГБод и имеющий возможность гибкой настройки.
Функциональная блок-схема цифрового сигнального процессора MSC8155
Основные особенности:
- шестиядерная система DSP SC3850 (по технологии StarCore), с рабочей частотой до 1 ГГц;
- каждое ядро имеет 32 КБайт кэш инструкций L1, 32 КБайт кэш данных L1, 512 КБайт кэш L2;
- необходимо два источника тактового сигнала (четыре PLL)
- многофункционального акселератор сетевых приложений второго поколения MAPLE-B2L;
- высокоскоростное декодирование, включая поддержку совпадения скоростей, до 330 Мбит/с (3GLTE), до 350 Мбит/с (WiMAX) и до 260 Мбит/с (UMTS при восьми полных итерациях);
- высокоскоростное кодирование;
- аппаратное ускорение алгоритмов преобразования Фурье, аппаратное вычисление и проверка контрольных сумм (до 10 Гбит/с)
- две мастер-шины блока MAPLE-B2L для обмена данными с памятью системы, пропускная способность до 115 Гбит/с;
- один DDR контроллер с рабочей частотой 400 МГц и 32/64-битной шиной данных DDR2/3 SDRAM;
- 16-канальный двунаправленный DMA-контроллер;
- двуядерная RISC процессорная подсистема с рабочей частотой до 500 МГц;
- UART и I2C интерфейсы;
- шестнадцать 16-битных таймеров;
- два 32-битных таймера на каждое ядро для поддержки операционных систем реального времени (RTOS);
- высокоскоростной последовательный протокол (HSSP)
- концентратор прерываний, поддержка виртуальных прерываний;
- 32 линии общего назначения;
- возможность загрузки с разных источников: Ethernet, I2C, SPI, HSSP;
- JTAG порт для отладки и мониторинга производительности:
- оптимизированный модуль управления питанием;
- низкое энергопотребление;
- технология: CMOS, 45 нм;
- корпус: 783-контактный FC-PBGA, 29 × 29 мм.
Двуядерная RISC процессорная подсистема с рабочей частотой до 500 МГц, обеспечивает параллельное управление пакетами данных независимо от DSP системы: два Ethernet контроллера (1 Гбит), SPI интерфейс. Поддерживает различные сетевые протоколы, чтобы гарантировать надежную передачу пакетных данных, значительно разгружая DSP систему.
Разработанный Freescale многофункционального акселератор сетевых приложений второго поколения служит для аппаратного ускорения, кодирования и декодирования потока, генерации и проверки контрольных сумм, алгоритмов преобразования Фурье (DFT/iDFT и FFT/iFFT).
MCS8155 совместим по программному коду и выводам корпуса с MSC8156, что является немаловажным при разработке.
Freescale предоставляет полный набор средств разработки и отладки (MSC8155ADS) систем на базе цифрового сигнального процессора MSC8155. Интегрированная среда проектирования CodeWarrior IDE с поддержкой технологии Eclipse обеспечивает всестороннюю поддержку многоядерных систем и включает в себя: оптимизирующие компиляторы С и С++, отладчик на уровне исходного кода, эмуляторы, программные модули для анализа и трассировки, а также операционную среду SmartDSP с оптимизированными драйверами устройств. Отладочная плата содержит генератор тактовой частоты (100 МГц), систему питания, различные виды памяти (I2C, 8 Мбайт SPI, 1 ГБайт DDR3), высокоскоростные компоненты коммутации сигналов, поддерживает несколько интерфейсов для отладки (включая встроенный USB TAP), FPGA для реализации дополнительный интерфейсов и периферии.
