串行RapidIO提升模塊化基站設計
還有一種方法是采用 FPGA 連接基帶交換器將數據存儲在共享系統存儲器中,這是一種具有高設計成本、更高風險和更高 BOM的定制設計。此外,定制器件采用具有標準接口規范的標準器件會破壞模塊的主要啟動程序。解決這個問題的基本架構方法就是使數據并行。但是,這將顯著增加器件的輸入和輸出量。此外,它明顯需要占據更多的電路板面積,并可能潛在地減少給定電路板所支持的通道數量。最終結果是將大幅增加 BOM 和服務交付單位成本。 本文引用地址:http://www.104case.com/article/157586.htm
最后,所有這些純存儲解決方案并沒有引入智能的系統數據處理。因此,定制電路必須可以發現丟失的數據包,同時用虛擬信息包來填補空隙,從而保持信息包同步性。集成了所需智能的標準樣本比較解決方案就可一舉兩得。
適當的解決方案
基于對上面一些方案的評估分析,我們列舉出一個最佳解決方案應該具備的性能如下:
● 解決方案必須包括一個有足夠能力存儲大量數據樣本的存儲器。
●為了“未來驗證”該設計,存儲器必須可以擴展。
●存儲器和DSP集群之間必須是串行接口,以使I/O數量最少。
●存儲器的串行接口必須足夠快,可以10 Gbps 板卡級吞吐量饋入 DSP。
●串行接口必須滿足DSP廠商采用的行業標準規范。
●器件必須采用智能數據處理,以消除對必須是定制設計的專用器件的需求。
●器件必須消除任何和全部定制方法 ―― 必須是標準的特定應用系統元件。
換句話說,該解決方案是一種具有內置智
由串行RapidIO激活的串行緩沖器的容量為18MB,并可通過可選的四倍數據速率(QDR)方法擴展至 90MB,有助于以10 Gbps 速率實現大型、連續幀樣本的實時比較。
10 Gbps性能和高存儲容量可保證DSP在基站應用中以大約15ms的數據在一次執行中實時進行全幀計算。這種器件僅需要16個 I/O 引腳,不僅可使I/O數量最少,還可實現與 FPGA 的直接連接。
該串行緩沖器包含智能監控和可以自動識別和補償丟失數據包以維持數據同步的控制電路。此外,它還可以作為一個主節點,確定何時向何處發送數據,并開始數據傳輸而無需 DSP 其它幫助。
提升數字處理吞吐量
解決了樣本比較問題,我們可以看看另一個使用串行 RapidIO ASSC 的方面,即處理性能本身。當然,增加 DSP 的數量和/或性能都會增加系統吞吐量。但是,通過使 DSP 的負載處于最佳狀態就可以簡單地增加吞吐量。這就是預處理交換芯片的作用。
預處理交換芯片位于 RF 背板和 DSP之間,在數據到達 DSP 之前進行攔截。交換芯片有助于對有效負載數據進行信息包處理,并在 DSP 執行無線運算之前對有效負載進行優化。該器件可以在交換信息包的同時預處理數據。然后輸出信息包會以組播方式傳送至 DSP 集群。這種預處理器件不僅可提供預處理功能,而且還可以根據帶寬、流量和調用數據實現 DSP 配置的軟件確定“隨時可編程”的修改。因此,這種交換芯片使系統可動態地調整、開始和關閉路徑,以滿足帶寬變化的需要。與以往的無線基站架構不同,這種預處理芯片提供了在未來能夠很好利用的內在擴展性。
這種交換芯片可以進行定制,以適用于基于蜂窩的芯片或 FPGA。然而,該應用是采用標準接口規范的標準器件的理想選擇。大量的 ASSC 測試表明:它可將 DSP 負載減少 20%,從而有效地提高 DSP 的能力。此外,取代老式結構的 FPGA 和雙端口存儲器可以降低成本和設計的復雜性。
開發具有串行緩沖器和預處理交換芯片的基站
基站設計者表示,與其它解決方案相比,串行緩沖器和預處理交換芯片的組合不僅使 DSP 的負載降低了 20%,而且可使材料成本下降 50% ~ 75%。采用兩個器件組合的基站電路板請參考圖1。
顯然,成功設計的先決條件是這兩個 ASSC 組合與 DSP 進行無縫互操作。為了實現這樣的操作,基站設計者可使用一個由主要元件廠商共同開發的開發平臺。根據這樣的平臺就可著手進行軟件編程和實現早期原型,從而加速上市時間。該開發平臺包括 4 個交換連接的超高性能 DSP、預處理交換芯片,以及支持其它包括串行緩沖器的串行 RapidIO 端點的子卡擴展端口。同時也包括加速安裝、初始化和現場案例執行所需的所有軟件。該平臺有 3 個千兆以太網背板、1個線路 I/O;每個 DSP 有多達 128 MB的 DRAM DDR2;閃存(串行高速)和 I2C;系統主引導 JTAG、MMC;用于其它應用的 IPMI MMC控制;以及 1 個獨立操作的局部功率選擇。
總結
模塊化設計需要使用具有標準接口的標準元件。串行緩沖器可以解決幀樣本比較問題,預處理交換芯片可以解決吞吐量密集的數據處理和交換問題。采用串行 RapidIO 的組合可為用戶提供完整的處理和存儲解決方案,幫助其具成本效益地向終端客戶提供先進的 DSP 密集無線服務,如視頻、語音和數據。此外,它還可解決無線基礎設施中日益增長的吞吐量局限性問題;與其它解決方案相比,可將 DSP 負載減少 20%,降低材料成本 50% ~ 75%。
評論