Bausteine mit optimiertem Power-Budget

AppliedMicro hat einen Namen, wenn es um die Power-Architektur geht. Das Unternehmen gehört sicherlich auch zu den Schwergewichten unter den Anbietern von Kommunikations-ICs. Was vielleicht noch nicht so bekannt ist: Der Halbleiterhersteller bietet mittlerweile auch ICs an, die sich für Smart-Metering-Anwendungen eignen.

»AppliedMicro setzt mittlerweile auf energiesparende Technologien bzw. Designs und hat diverse Bausteine mit optimiertem Power-Budget auf den Markt gebracht, die zum Teil auch konfigurierbar sind«, erklärt Klaus Vogel, Systems Application & Product Manager in der Semiconductor Division von Acal Technology. Ein Beispiel für diese Aktivitäten ist der APM80186-Controller, der mit allen Schnittstellen ausgestattet ist, die für ein Home-Gateway benötigt werden.

Das heißt, dass über ein angeschlossenes ZigBee-Modul die Verbrauchsinformationen der einzelnen Verbraucher im Haus in den Chip eingelesen werden, dort verarbeitet und dann über die GigE-Schnittstelle hinaus ins LAN zum Energieversorger geschickt werden. Der APM80186-Controller, auch Lanai genannt, basiert auf einem 405er-Core der Power-Architektur und ist zusätzlich mit einer DDR2-Memory-Schnittstelle, PCIe-Schnittstellen (Gen. 1), SATA II, USB 2.0 OTG, Ethernet GE x2 und LCD-Controller ausgestattet. Daneben sind natürlich auch die üblichen seriellen Interfaces sowie Timer und General-Purpose-I/Os vorhanden. Der Prozessor gehört zur Gruppe der Single-Core405-Familie. Er basiert auf einem 65-nm-Prozess, arbeitet mit 400 oder 600 MHz.

Vogel weist mit Blick auf hohe Energieeffizienz auch auf einen Prozessor aus der »PacketPro Embedded Processor«-Familie hin: Maui oder APM82181. Der Prozessor wird mithilfe eines 90-nm-Prozesses gefertigt und basiert auf dem weiterentwickelten 464-Core von IBM. Vogel: »Bei diesem Produkt liegt der Fokus auf mobilen Speichermedien - NAS, Multi-Funktions-Drucker oder auch Broadband-Gateways.« Der Prozessor arbeitet mit 1 GHz, er verfügt ebenfalls über diverse Peripheriefunktionen wie USB 2.0, PCIe, SATA, GigE, embedded Security, NAND-Flash-Controller, Echtzeituhr und zeichnet sich durch eine geringe Verlustleistung bei kleinem Footprint aus.

Aktuell auf den Markt kommt der APM86x90 (Green Mamba), der ebenfalls der »PacketPro Embedded Processor«-Familie angehört. Diesen Controller gibt es als Single- (APM86190) und als Dual-Core-Variante (APM86290 für symmetrisches und asymmetrisches Multi-Processing). Basierend auf 40-nm-Strukturen, kommt der Chip auf Taktraten zwischen 800 MHz und 1,4 GHz. Applied Micro hat auf den Controllern außerdem eine DDR3-Schnittstelle und einen NAND-/NOR-Flash-Controller integriert. Außerdem stehen den Entwicklern diverse Funktionsblöcke zur Verfügung wie GbE, PCIe und USB 2.0 OTG x3 sowie SATA-Ports, RAID5, in-line IPsec, Wake on LAN, RTC, Power Management, Classification, Policing und Power Islands. »Der Prozessor ist optimiert und ausgelegt für Packet-Forwarding mit Leitungsgeschwindigkeit. Das heißt, dass die Security nicht als Funktionsblock am Prozessorbus hängt, sondern ein Bestandteil des Eingangspfades ist«, erklärt Vogel. Wobei die hohe Leistung nicht nur über hohe Taktfrequenzen erzielt wird, sondern auch durch Beschleunigungsschaltungen wie z.B. dem »Traffic Manager«, dem »Classifier«, dem »Queue Manager« und dem »MPIC« (Multi Processing Interrupt Controller). Auch in diesem Fall ist die Verbindung zwischen den Blöcken nicht über den Prozessorbus realisiert, die Daten werden vielmehr über ein Schaltmatrixsystem verteilt. Von diesem Baustein wird es auch abgespeckte Derivate geben, die dann mit unterschiedlichem Schnittstellen-Mix ausgestattet sind.

Für alle Controller/Prozessoren sind immer die Betriebssysteme Linux, VxWorks und NetBSD verfügbar. Außerdem stellt AppliedMicro für die diversen Funktionsblöcke Treiber zur Verfügung. Vogel betont: »Die offizielle Produkteinführung findet immer erst dann statt, wenn Muster, Referenz-Designs und Evaluation-Kits ebenfalls verfügbar sind.«

1. Bausteine mit optimiertem Power-Budget
2. Lange Verfügbarkeit gehört zur Firmenphilosophie

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