基站芯片:積極部署3G/LTE 頻推高性能方案

    2013-08-23 13:46 來源:互聯網 作者:和靜

    DSP、FPGA和射頻器件廠商提供更高性能、更低功耗的器件和方案,以滿足新通信標準提出的更高要求,并降低運營商的資本性支出和營運成本。

    3G與LTE(長期演進)基站對DSP/FPGA(數字信號處理器/現場可編程門陣列)以及射頻產品在性能上提出了許多新的要求。芯片企業針對這些新需求也提出了新的開發理念,并推出了許多新的解決方案。

    多核DSP:內核數量/性能/功耗間達到平衡

    多核DSP已經在基站中獲得了廣泛的應用。飛思卡爾網絡部亞太區業務拓展總監曲大健先生介紹說,3G和LTE通信基站對多核DSP有幾個主要的衡量指標:一是DSP核的處理能力要非常強,以滿足數據處理的需求。二是DSP要有適量的周邊接口并具備較快的接口速率,滿足MIMO(多輸入/多輸出)的需求。三是DSP中多核之間要有高速連接,這樣不會造成數據傳輸和輸入的瓶頸。四是基帶加速器要有高速的數據吞吐量,以高效完成對特定算法的處理。

    他表示,目前,在多核DSP產品架構上呈現這樣幾種發展方向:一方面,一些企業在市場上提供3核DSP產品,未來將提供4核DSP產品。這類多核DSP產品,核的數目比較少,每個核的處理能力相對較強,但其總體處理能力還是受到一定的限制。另一方面,一些企業提供64核、128核的多核DSP產品。這類多核產品,每個處理核架構較為簡單,處理能力也比較弱。由于集成了較多的處理核,這類DSP的芯片面積會比較大。而飛思卡爾最新推出的6核DSP產品MSC8156,在上述兩類多核DSP產品中做了平衡。該產品核的數目不是最少的,而且每個核的處理能力保持在一個比較強的水平上,因此可以達到較強的總體處理能力,同時還保持了較小水平的芯片面積。

    德州儀器DSP業務開發經理郝曉鵬則認為,在3G和LTE基站部署中,選擇多核DSP時要注意幾個因素:首先,總體擁有成本要低。借助硬件加速器,設備制造商不需要DSP核便能實現信道解碼以及WCDMA和TD-SCDMA中的Rake處理。而且,基帶處理器外部不需要再添加加速器,這樣就降低了功耗,減少了外部組件數,并降低了熱設計的復雜度。其次,全球眾多的運營商對功效和綠色基站收發臺(BTS)提出了越來越高的要求。因此,器件需要大幅降低功耗。再次,多核DSP在內核數量、加速器和內部存儲架構間的良好平衡將會實現最佳的通道密度,而且還能使系統的升級過程變得十分便捷。總的來看,考慮到某些計算密集型因素,德州儀器在用于基帶處理的DSP系統級芯片中集成了硬件加速器,這樣,該解決方案就可以實現低成本和低功耗的目標。

    FPGA:新器件滿足高性能應用

    在基站基帶處理單元(BBU)中,FPGA起到了協同處理的作用。在IF(中頻)處理中,FPGA承擔了主要的處理功能。

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    FPGA RF 基站芯片 3G/LTE 多核DSP

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