Neue Chips für Basisstationen und Kommunikation

Schon einen Tag vor der offiziellen Eröffnung mit der Rede des neuen CEO Gregg Lowe stellte Freescale auf der jährlichen Entwicklerkonferenz FTF in San Antonio zwei neue Chip-Familien vor: Ein SoC speziell für kleinere Funkzellen sowie ein Kommunikationsprozessor der QorIQ-AMP-Baureihe in 28-nm-Fertigung.

Bereits jetzt gibt es diverse SoCs des Typs QorIQ-Qonverge, deren Cores auf der PowerPC-Architektur aufsetzen und zudem DSP-Blöcke des Typs StarCore beinhalten. Das neue SoC mit der Bezeichnung B4420 zielt auf Basisstationen für sogenannte Metro-Zellen, die im Vergleich zu Makro-Funkzellen weniger Teilnehmer bedienen und auf Grund der geringeren Sendeleistung einfacher zu installieren ist (Thema Regulierungsbehörden).

Der B4420 kann bis zu 250 Nutzer bedienen und unterstützt die Standards LTE, LTE Advanced und WCDMA (HSPA+).

Der Prozessor ist für hohen Kapazitätsbedarf in Städten und eine bessere Abdeckung in Außenbereichen ausgelegt, überall dort, wo eine Abdeckung mit Makrozellen nicht ausreicht.

Das Metrozellen-SoC B4420 basiert auf der gleichen Architektur wie die anderen, für kleine und Makrozellen konzipierten Bausteine des QorIQ Qonverge-Portfolios und ist zu diesen Software-kompatibel. Außerdem ist es Gehäuse- und Pin-kompatibel zum QorIQ-Qonverge-Baustein B4860.

Für den B4420 wurden zwei mit bis zu 1,6 GHz taktende Dual-Thread-Power-Architecture e6500-Prozessor-Cores sowie zwei bei 1,2 GHz arbeitende SC3900 StarCore DSP-Cores integriert, dazu noch die MAPLE-B-Engine (Multi-Accelerator Platform Engine for Baseband) für die Layer-1-Beschleunigung sowie Beschleunigerfunktionen für Layer-2- und Transport-Verarbeitung (Bild). Der auf einer 28 nm-Prozesstechnologie gefertigte B4420 ermöglicht bis zu zwei 20 MHz-LTE-Sektoren und 600 MBit/s Durchsatz.

Mit dem Baustein steht eine ganzheitliche Prozessorlösung zur Verfügung, die die Verarbeitung vom Layer-1 bis zu den Transportfunktionen im Basisband, von den IP-Paketen der Backhaul-Verbindung bis zu den IQ-Samples an der Antenne unterstützt. Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen nach Industriestandard ermöglichen einen Anschluss von Antenne, Wi-Fi-Chipset und Backhaul-Verbindung.

Mit den DSP-Cores, die mit 1,2 GHz takten und 32 16-Bit-MAC-Operationen pro Taktzyklus liefern, können OEMs dank der programmierbaren Cores dabei ihr eigenes IP nutzen.

Freescale wird die QorIQ Qonverge B4420-Bausteine voraussichtlich im dritten Quartal 2012 bemustern.

Neue Prozessoren der QorIQ-AMP-Baureihe

Die in 28-nm-Technologie gefertigten QorIQ-AMP-Bausteine T1042 und T2080 besetzen die Einstiegsklasse und das Mittelfeld der QorIQ-AMP-Baureihe und runden diese zum kürzlich angekündigten T4240 ab.

Der T1042 Prozessor ist der Nachfolger der aktuellen P1- und P2-Produkte. Im Vergleich mit den P1- und P2-Bausteinen verfügt der Rechenkern des neuen Produkts über die doppelte Rechenleistung, wobei aber der Energiebedarf nicht gestiegen ist. Im T1042 sind vier 64-Bit Power-Architecture-Cores, die Freescale-eigene DPAA (Data Path Acceleration Architecture), Mustererkennungs- und Sicherheitsfunktionen sowie PCI Express- und Ethernet-Schnittstellen integriert. Der Baustein adressiert eine Vielzahl auf Energieeffizienz bedachter Applikationen wie WLAN-Zugangspunkte, Line-Cards in der Telekommunikation und Industriesysteme.

Für den T2080 wurden vier Dual-Thread-64-Bit-Power-Architecture-Kerne integriert, die mit bis zu 1,8 GHz takten. Im Vergleich zu den bisherigen Mittelklasse-Bausteinen der 45-nm-QorIQ-P-Baureihe hat sich die Rechenleistung verdoppelt. Zu den Funktionen gehören Virtualisierungstechnologie, I/O-Optionen, DPAA und Sicherheitsfunktionen. Der T2080 ist für Control Plane- oder kombinierte Control- und Data Plane-Applikationen konzipiert. Zu den Zielanwendungen zählen Multiservice-Router und -Gateways, Sicherheitssysteme sowie Print- und Bildverarbeitungssysteme.

Der T2080 ist in erster Linie als Nachfolger der Quad-Core-Bausteine P3041 und P2041 konzipiert und übertrifft diese mindestens um den Faktor 2 in puncto Leistungsdurchsatz, Cache-Größe, SerDes-Bandbreite und Ethernet-Schnittstellen – ohne eine Erhöhung der Stromaufnahme. Darüber hinaus wartet der Prozessor im Vergleich mit dem Flaggschiff der 45-nm-P-Baureihe, dem QorIQ P4080, mit der doppelten Rechenleistung pro W auf, das heißt, dass sich die Leistungsaufnahme bei der gleichen Rechenleistung halbiert.

Der Leistungszuwachs im T2080 ist in erster Linie auf den Dual-Thread-e6500-Core zurückzuführen. Die Dual-Thread-Technologie liefert die 1,7-fache Rechenleistung einer Single-Thread-Implementierung. Eine kurze, siebenstufige Pipeline gewährleistet ein optimales Latenzverhalten, beispielsweise bei Reaktionen auf unerwartete Verzweigungen des Control-Plane-Codes. Darüber hinaus ist der Core mit einem 128-Bit-AltiVec-Vektorprozessor ausgestattet, der Berechnungen - beispielsweise für Medienbeschleunigung und Radarverarbeitung - durchführen kann, die normalerweise einem DSP vorbehalten sind, aber das bei deutlich geringerer Stromaufnahme.

Die Bausteine T1042 und T2080 werden voraussichtlich im ersten Halbjahr 2013 bemustert. RTOS- und Entwicklungstoolsupport wird von Enea, Green Hills Software, Mentor Graphics und anderen geliefert. Freescale plant, entsprechende Entwicklungstools anzubieten, darunter ein Linux BSP, ein Reference Design Board, CodeWarrior Debug-Tools und Konfigurationstools.

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