創(chuàng)新SoC網(wǎng)絡平臺Axxia為移動寬帶提速

Axxia代表一種獨特的創(chuàng)新網(wǎng)絡SoC解決方案平臺，靈活且高效節(jié)能的可擴展架構!它包含完整的網(wǎng)絡芯片和軟件組合。本文首先結合LSI的IP優(yōu)勢，概述了Axxia平臺具有的靈活性和高度可擴展性，并以與ARM的最新合作再次強調這種可擴展性。接著分析了極富創(chuàng)新性的虛擬管線 (Virtual Pipeline) 專利技術如何為Axxia平臺提供確定性能;最后探討了Axxia無線平臺的強大生態(tài)系統(tǒng)能如何幫助客戶加快產品上市、降低軟件投資。

Axxia是什么?一種通信處理器?不僅如此!它代表了一種獨特的創(chuàng)新網(wǎng)絡SoC解決方案平臺，靈活且高效節(jié)能的可擴展架構!它包含完整的網(wǎng)絡芯片和軟件組合：

1.通信處理器，采用先進的多核技術，可實現(xiàn)快速通道加速，具備確定性和高度可編程的性能;

2.最高密度、最低成本和完全可編程的媒體和基帶處理器;

3.多業(yè)務處理器，高密度、低功耗及完全值得信任的通過包網(wǎng)絡進行的TDM傳輸;

4. 基于Axxia架構的定制化處理器，靈活的客戶管理模式，業(yè)界領先的交付時間。Axxia網(wǎng)絡SoC解決方案為移動和企業(yè)網(wǎng)絡提供確定性能，其定制化的解決方案實現(xiàn)了高度差異化。

靈活且高度可擴展的平臺

“隨著EVS、SAE 和LTE-Advanced 等新型架構的大量部署，系統(tǒng)對網(wǎng)絡的帶寬要求將遠遠超出當前基礎設施的處理能力。這就要求 SoC 架構具備出色的擴展能力，以便在有效控制成本的同時應對不斷上升的帶寬需求。”LSI公司網(wǎng)絡元器件部市場營銷總監(jiān)Tareq Bustami曾指出。

LSI公司亞太區(qū)總經(jīng)理張衛(wèi)最近在一次媒體交流會中分享了LSI在2012世界移動通信大會(MWC)上重點展示的可幫助移動寬帶提速的Axxia平臺所具備的高度可擴展性。Axxia 平臺采用高能效中央處理單元 (CPU) 和指令集架構 (ISA) 無關型多核架構，允許將通用處理器與靈活、確定的 Virtual Pipeline高速路徑融為一體，可針對根據(jù)OEM廠商的特定需求進行擴展和定制，在Axxia平臺上選擇適合自己的硅設計，如ASIC、CSSP或者ASSP。這種獨特商業(yè)模式受到LSI客戶廣泛稱道(如圖1所示)。

圖1. LSI獨創(chuàng)Axxia網(wǎng)絡平臺混合了通用和特定用途的處理方式，并具備可整合客戶定制IP的能力。

而這種靈活的商業(yè)模式是建立在LSI廣泛的IP積累基礎之上的?？蛻艨衫肔SI提供的預驗證的遵從標準的IP核降低成本和加速上市時間。

LSI的CoreWare IP是經(jīng)驗證的復雜IP功能，并達到LSI特定的設計完整性、簡便易用性，可重用性，可支持性，質量、可交付性以及支持性基礎設施等一系列標準。另外，CoreWare IP解決方案與存儲行業(yè)領先標準接口和部件是協(xié)同的，確保遵從性，讓客戶能夠將資源專注于產品細分和競爭性優(yōu)勢。

自1990年以來，LSI的IP解決方案已經(jīng)包含了高級的、預打包的芯片部件和完整的交付，通過LSI領先的設計工具和方法實現(xiàn)簡單的集成。針對終端應用進行設計的LSI IP支持系統(tǒng)級別的考慮，包括仿真和信號完整性要求等。

LSI還提供靈活的IP訂閱模式，讓客戶能從LSI廣泛的解決方案進行選擇，從SerDes或者I/O單元到完整的I/O控制器、從處理器核到完整的處理器子系統(tǒng)。具體選擇包括但不限于：1.目前和下一代的串行標準(關鍵存儲和網(wǎng)絡接口)的支持，比如XFI (10G), 光纖通道(8.5G), SAS (6G), PCI Express (5G)以及很多其他接口;2.最新的并行存儲接口支持，如DDR3 SDRAM, QDR、 DDR II+ SRAM和RLDRAM;以及無存儲芯片到芯片接口，比如SGMII和SPI4;3. 支持行業(yè)最流行的可集成處理器產品，比如PowerPC、ARM、MIPS和ZSP。

與ARM合作，顯著提高移動網(wǎng)絡性能/功耗比

特別值得一提的是，除了繼續(xù)發(fā)展的基于高性能多核PowerPC的Axxia通信處理器ASSP產品，LSI最近還將新型高性能多核 ARM Cortex A-15 處理器與LSI 硬件加速器的確定性進行了整合，為移動接入、回程和網(wǎng)關帶來理想的Axxia處理器方案系列ASSP。該系列提供多種不同的引腳兼容配置，適用于繁多的網(wǎng)絡應用，包括NodeB和eNodeB等3G/4G移動訪問系統(tǒng)、移動寬帶無線電網(wǎng)絡控制器(RNC)應用以及企業(yè)網(wǎng)關等。Axxia系列提供全面的軟件開發(fā)環(huán)境、評估板以及業(yè)界領先供應商推出的一系列軟/硬件解決方案。

ARM CPU與LSI硬件加速器配合Virtual Pipeline專利技術，可實現(xiàn)最佳的性能和靈活性。這種合作關系為客戶提供了經(jīng)過驗證的可擴展、多功能軟件平臺，用以支持對無線基礎設施的多代擴展。LSI 與 ARM 的合作由來已久，目前內核出貨量已超過 10 億，因此 ARM 內核集成進LSI 旗艦 Axxia 平臺是一種自然的選擇。該平臺使無線制造商能夠開發(fā)出包含所有基站處理功能的解決方案。

添加ARM節(jié)能核的Axxia平臺可以為基站和無線基礎設施提供高能效、低功耗的多核處理器;提供可擴展的性能，以滿足智能電話、平板電腦和云服務帶來的海量數(shù)據(jù)增長需求;提供嵌入式智能，可用于判斷流量，識別應用，并在恰當?shù)臅r間提供恰當?shù)牧髁?，以實現(xiàn)諸如移動視頻等實時服務。通過ARM社區(qū)和 LSI網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)，客戶還可獲得豐富的第三方工具和支持。

創(chuàng)新性Virtual Pipeline專利技術提供確定性能

張衛(wèi)最近在與媒體交流過程中特別強調：“與軟件相關的隱性成本已經(jīng)變得越來巨大，有通信設備制造商表示因軟件管理和平臺切換導致的成本甚至高達千人×年的量級!而Axxia 平臺的硬件加速引擎和硬件可編程的Virtual Pipeline快速通道可大幅降低軟件編程工作，并實現(xiàn)高度確定的性能，客戶對此表示很興奮!”

LSI的虛擬管線 (Virtual Pipeline)專利技術是根據(jù)對每個數(shù)據(jù)包制定的各種分類決策，每個數(shù)據(jù)包或通訊媒體流在離開 ACP 之前都可經(jīng)過引擎與 CPU 核心的任意路由組合。這種靈活性非常強大與便捷，有利于設計流經(jīng)器件的通訊流。

采用專利技術可將硬件調度功能與 any-to-any 數(shù)據(jù)包流傳輸相結合，從而能根據(jù)需要對片上流量進行路由，能夠在加速引擎、多核聯(lián)合體以及SoC子系統(tǒng)組件之間實現(xiàn)通暢的片內通信。流量可從輸入端口直接路由至硬件加速引擎，再路由到下一個加速引擎，傳輸路徑完全取決于特定流量的處理需求，與是否使用 CPU 核心無關?？蓪崿F(xiàn)高達 20Gbps以上的確定性數(shù)據(jù)吞吐量，而實現(xiàn)確定性的傳輸和L2性能在較長的過渡期內可以很好地適用于多協(xié)議處理應用。

圖2.極富創(chuàng)新性的Virtual Pipeline消息傳輸專利技術。

舉例來說，通過Virtual Pipeline專利技術，可先將以太網(wǎng)接口接收到的流量發(fā)送至解密引擎以對加密的流量進行解密，再直接路由至內容檢查引擎對包含病毒/垃圾郵件或其他惡意內容的流量進行過濾。如果認為流量是安全的，則可直接將其發(fā)送到背板端口，無需通過 CPU 核心。此外，我們也可根據(jù)需要將流量從輸入端口或加速引擎路由至 CPU 核心進行進一步處理。

無線生態(tài)系統(tǒng)平臺降低成本、加快上市

Gartner 研究總監(jiān) Mark Hung曾表示：“在控制成本的前提下構建可以滿足日益增長的移動寬帶需求的網(wǎng)絡，這是個很大的挑戰(zhàn)。運營商將受益于集成度更高的移動基礎設施系統(tǒng) IC 解決方案，因為他們能夠在節(jié)約成本的同時向4G網(wǎng)絡過渡。”

如前所述，Axxia平臺提供高度差異化的多核芯片和軟件架構，可實現(xiàn)可擴展性與確定性能，這給客戶帶來的好處包括：可使資本支出降低 50%;而功耗方面的改進功耗降低使運營成本削減 50% ;簡化的軟件架構可可幫助客戶減輕軟件開發(fā)工作;活躍的產業(yè)環(huán)境可以增強調試功能，從而加速上市進程;而系統(tǒng)高度集成可降低材料成本(例如存儲器和開關);確定性平臺還可縮短延時、改善用戶體驗，等等。

圖3： Axxia無線平臺生態(tài)系統(tǒng)包括IP內核、OS和工具開發(fā)商、ISV、ODM、CM等各類合作伙伴，提供了強有力的產業(yè)環(huán)境支持。

隨著服務提供商競相部署 4G 無線基礎設施，LSI預計客戶對穩(wěn)定可靠的一體化解決方案的需求必將增長，因此在數(shù)年前便創(chuàng)立了 Axxia 無線生態(tài)系統(tǒng)，聯(lián)合IP內核、操作系統(tǒng)和工具開發(fā)商、獨立軟件開發(fā)商(ISV)、ODM、CM等各類合作伙伴，使其產品兼具 Axxia 系列的價格、性能和靈活功率范圍等優(yōu)勢，幫助無線設備制造商加快產品上市進程，降低軟件投資。

LSI及其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴最近又宣布推出無線平臺計劃，以提供具有最優(yōu)性能的預集成解決方案，為自己的 Axxia 無線平臺提供更強有力的產業(yè)環(huán)境支持。LSI鼓勵生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴將精力集中于開發(fā)功能和性能的差異化帶來的利益，而不是采用專用接口。

這一無線生態(tài)系統(tǒng)平臺提供經(jīng)過驗證的可擴展、多功能軟件平臺，支持多代 Axxia產品系列;一致的軟件架構可以簡化客戶移植并使客戶能夠選擇最理想的 Axxia產品。LSI 架構監(jiān)督功能允許框架API對不同生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴進行開放式訪問。生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴致力于在 LSI 架構上優(yōu)化性能，并支持無線平臺的戰(zhàn)略目標。

例如，LSI 正在與 Axxia 無線產業(yè)環(huán)境中的主要合作伙伴 Radisys 合作，將其 Trillium 3G 和 LTE 無線協(xié)議軟件專門針對 LSI 的 Axxia 平臺進行集成和優(yōu)化。這樣就可以利用 Axxia 平臺獨特的可擴展能力和性能，簡單便捷地部署 Radisys 無線軟件。

這類無線生態(tài)系統(tǒng)平臺計劃可幫助無線網(wǎng)絡OEM廠商及其供應商生態(tài)系統(tǒng)應對盈利挑戰(zhàn)，加速產品上市進程，降低總體擁有成本。降低軟件投資，實現(xiàn)更高的OTB性能。同時將非差異化產品成本降至最低。降低技術屏障，可選擇性價比更高、功耗更低的最優(yōu)產品。