飛思卡爾推出QorIQ通信平臺(tái) 首款八核微處理器行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)
P4080多核處理器是飛思卡爾新QorIQ平臺(tái)的標(biāo)志性成員，基于45 nm處理技術(shù)。它集成了增強(qiáng)的PowerArchitecture內(nèi)核、三級(jí)緩存分層、創(chuàng)新CoreNet片上結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)路徑加速，可在最大30W的功率電路內(nèi)提供卓著性能。
QorIQ P4080能夠并行處理控制平面、數(shù)據(jù)平面和應(yīng)用層的處理任務(wù)，它非常適合于聯(lián)網(wǎng)、電信、工業(yè)、軍事和航天領(lǐng)域的一些應(yīng)用，如交換機(jī)、企業(yè)和服務(wù)提供商路由器、接入和媒體網(wǎng)關(guān)、基站控制器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和通用嵌入式計(jì)算系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)卓越性能的架構(gòu)要點(diǎn)
P4080 SoC內(nèi)置8個(gè)增強(qiáng)型Power Architecturee500mc內(nèi)核，目標(biāo)直指1．5 GHz的最高頻率。每個(gè)內(nèi)核都有其自己的專用128 KB L2后端緩存，并能夠接入2 MB共享前端L3緩存。完全的處理器獨(dú)立性(包括啟動(dòng)和重置各單個(gè)e500mc內(nèi)核的能力)是該器件最顯著的特征。內(nèi)核可以作為8個(gè)對(duì)稱多處理(SMP)內(nèi)核或8個(gè)完全不對(duì)稱多處理(AMP)內(nèi)核，也可以SMP和AMP組的組合且以不同程度的獨(dú)立性進(jìn)行運(yùn)行。此外，內(nèi)核還能夠運(yùn)行不同操作系統(tǒng)(0S)或者在無(wú)0S情況下運(yùn)行，為用戶提供了在控制、數(shù)據(jù)路徑和應(yīng)用處理間進(jìn)行分區(qū)的極大靈活性。
整體性能通過(guò)數(shù)據(jù)路徑加速架構(gòu)(DPAA)得以增強(qiáng)，而DPAA同時(shí)又提供高聯(lián)網(wǎng)性能，降低了軟件復(fù)雜性。該加速架構(gòu)與內(nèi)核一起，管理分組路由、安全、服務(wù)質(zhì)量和深度分組檢測(cè)，讓內(nèi)核把注意力集中到增值服務(wù)和應(yīng)用處理上來(lái)。由于消除了其他多核方法中常見(jiàn)的一些與共享總線／共享存儲(chǔ)器架構(gòu)有關(guān)的總線爭(zhēng)奪、瓶頸和延遲問(wèn)題，CoreNet結(jié)構(gòu)因此也提高了性能。
QorIQ P4080內(nèi)置各種令人印象深刻的高速I／0技術(shù)，包括2個(gè)10 Gbps以太網(wǎng)(XAUI)控制器、8個(gè)1 Gbps以太網(wǎng)(SGMII)控制器、3個(gè)運(yùn)行在最高5 GHz頻率上的PCI Express v2．O控制器／端口、2個(gè)運(yùn)行在最高3．125GHz頻率上的串行RapidIO 1．2控制器／端口。
面向下一代通信的QorIQ多核平臺(tái)
飛思卡爾半導(dǎo)體全新的通信平臺(tái)QorIQ，旨在實(shí)現(xiàn)下一代聯(lián)網(wǎng)，把嵌入式多核的應(yīng)用提高到一個(gè)新水平。新QorIQ平臺(tái)是飛思卡爾PowerQUICC處理器的下一代產(chǎn)品，可以讓開(kāi)發(fā)人員自信地移植到多核。
多核是一項(xiàng)異常復(fù)雜的技術(shù)，對(duì)功率、成本和性能要求都受到嚴(yán)格限制的嵌入式領(lǐng)域來(lái)說(shuō)尤其如此。實(shí)現(xiàn)多核需要的不僅僅是先進(jìn)的硅，還要求深入、系統(tǒng)地了解內(nèi)核、操作系統(tǒng)和軟件是如何在一起工作的?，F(xiàn)在有了QorIQ，嵌入式行業(yè)就有了第二代嵌入式多核，以及一個(gè)來(lái)自飛思卡爾的可靠合作伙伴的連貫的多核移植解決方案。
QorIQ平臺(tái)有單核、雙核和多核處理器，它們?nèi)炕陲w思卡爾的e500 Power Architecture技術(shù)。平臺(tái)從P1和P2開(kāi)始，它們由5個(gè)封裝、引腳和軟件兼容的處理器組成，以簡(jiǎn)化從單核到雙核處理的過(guò)渡。P3和P4平臺(tái)使開(kāi)發(fā)人員能夠遷移到“多核”領(lǐng)域，滿足更高級(jí)的處理需求。P5平臺(tái)是嵌入式功率預(yù)算范圍內(nèi)性能最高的飛思卡爾解決方案。所有這些QorIQ平臺(tái)都配有廣泛的編程支持，以幫助開(kāi)發(fā)人員最大限度地利用他們的多核實(shí)施。
出色的性能和可編程能力
飛思卡爾的QorIQ平臺(tái)統(tǒng)一使用高性能e500 PowerArchitecture內(nèi)核，這些內(nèi)核的頻率范圍從400MHz到1．5 GH不等。QorIQ系列的高端產(chǎn)品還具有進(jìn)一步提升性能的突破性嵌入式處理創(chuàng)新，包括每個(gè)內(nèi)核的專屬后端緩存、數(shù)據(jù)路徑加速架構(gòu)(DPAA)和CoreNet相干性構(gòu)造。
QorIQ平臺(tái)最低為45nm量級(jí)，并提供了一個(gè)32 nm(及以上)路線圖。與其他嵌入式多核架構(gòu)相比，基于QorIQ技術(shù)的產(chǎn)品功耗要低得多。45nm節(jié)點(diǎn)上提供的QorIQ產(chǎn)品包括的解決方案，其范圍從4W上高度集成的產(chǎn)品到30W以下的“多核”器件。QorIQ P3和P4平臺(tái)允許系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員嚴(yán)格管理器件頻率和電壓。
通過(guò)在基于e500 Power Architecture內(nèi)核的架構(gòu)上的整合，QorIQ平臺(tái)為客戶提供了一條向多核處理移植的簡(jiǎn)單路徑，從單核到雙核再到多核器件的移植。平臺(tái)繼續(xù)利用廣泛的Power Architeeture生態(tài)系統(tǒng)，飛思卡爾也會(huì)一如既往地與其合作伙伴密切合作，應(yīng)對(duì)一些常見(jiàn)的多核開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)。在高端QorIQ平臺(tái)中，旨在簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的片上功能，包括嵌入式hypervista。技術(shù)、代碼性能監(jiān)視器和廣泛的調(diào)試可視性及接入。飛思卡爾也一直在與虛擬化軟件開(kāi)發(fā)公司Virtutech合作，以便為嵌入式多核環(huán)境中的軟件開(kāi)發(fā)、調(diào)試和基準(zhǔn)開(kāi)發(fā)出一個(gè)混合模擬環(huán)境，提供可控制的、確定的和完全可逆的環(huán)境。
5款針對(duì)不同要求的QOrIQ平臺(tái)系列產(chǎn)品
在45 nm量級(jí)，QorIQ系列推出了5款產(chǎn)品平臺(tái)，每款都基于飛思卡爾的e500 Power Architeeture內(nèi)核。平臺(tái)與PowerQUICC處理器產(chǎn)品軟件兼容，能夠滿足各種功率、性能和價(jià)格要求。平臺(tái)包括：
(1)QorIQ P1平臺(tái)系列
由雙核和提供了向雙核處理移植路徑的單核產(chǎn)品組成，提高了PowerQUICC II Pro處理器客戶的性能。QorIQ P1平臺(tái)系列提供頻率為400MHz～800 MHz范圍內(nèi)的解決方案，具有密集集成、高級(jí)安全增強(qiáng)和一套豐富接口?；谠撈脚_(tái)系列的初級(jí)產(chǎn)品是P1020、P101l和P1010通信處理器。P1平臺(tái)系列非常適合于多業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)、以太網(wǎng)交換機(jī)控制器、無(wú)線LAN接入點(diǎn)，以及具有嚴(yán)格功率和熱量限制的高性能通用控制處理器應(yīng)用。
(2)OorIQ P2平臺(tái)系列
包括頻率高達(dá)1．2 GHz的雙核和單核器件。QorIQP2平臺(tái)系列處理器與QorIQ P1平臺(tái)產(chǎn)品引腳兼容，為PowerQUICC II Pro和PowerQUICC III處理器客戶提供了一條移植路徑?；谠撈脚_(tái)的器件非常適合于具有嚴(yán)格功率和熱量限制的聯(lián)網(wǎng)和電信線路及通道卡應(yīng)用?；赑2平臺(tái)系列的初級(jí)產(chǎn)品是QorIQ P2020和P2010通信處理器。
(3)QorIQ P3平臺(tái)系列
旨在促進(jìn)向“多核”處理的移植。該系列具有高性能和多Power Architecture內(nèi)核、CoreNet構(gòu)造和數(shù)據(jù)路徑加速技術(shù)特征。飛思卡爾計(jì)劃不久在該平臺(tái)上推出產(chǎn)品。
(4)OorIQ P4平臺(tái)系列
包括旗艦型QorIQ P4080通信處理器。QorIQ P4平臺(tái)系列處理器具有創(chuàng)新的CoreNet構(gòu)造互連技術(shù)，這是一項(xiàng)突破性的嵌入式三級(jí)緩存結(jié)構(gòu)，為嵌入式多核環(huán)境最多優(yōu)化了8個(gè)1．5 GHz的e500mc內(nèi)核，所有這些內(nèi)核均在最高30 W的功率電路中提供。該系列非常適合于聯(lián)網(wǎng)、電信、工業(yè)、軍事和航天領(lǐng)域的一些應(yīng)用，如企業(yè)和服務(wù)提供商路由器、交換機(jī)、基站控制器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)、接入和媒體網(wǎng)關(guān)、通用嵌入式計(jì)算系統(tǒng)。
(5)OorIQ P5平臺(tái)系列
構(gòu)建在雙和單Power Architecture內(nèi)核之上，是飛思卡爾在30W功率電路內(nèi)性能最高的嵌入式處理器。飛思卡爾計(jì)劃不久在該平臺(tái)上推出產(chǎn)品。
未來(lái)幾年，飛思卡爾計(jì)劃讓PowerQUICC產(chǎn)品繼續(xù)作為寶貴的差分解決方案，服務(wù)于嵌入式聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，期望各類應(yīng)用能繼續(xù)利用PowerQUICC處理器解決方案，甚至是與QorIQ器件結(jié)合使用。
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