QUICC Engine技術推動通信網絡演進
飛思卡爾的PowerQUICC通信處理器自推出后得到了廣泛的應用,過去11年以來,通信處理器模塊(CPM)作為基于PowerQUICC架構的通信主流應用,滿足開發商對于系統設計的協議處理需求。PowerQUICC架構采用一個PowerPC 核心,主要用于控制平面處理和基于RISC的獨立CPM,負責處理外圍設備處理任務和多個通信協議(ATM、以太網、HDLC)從而與PowerPC CPU協調一致地工作。
隨著通信技術對融合性、兼容性和經濟高效的需求日益增長,降低下一代有線和無線接入設備的成本等要求日益明顯。為了順應這些需求,飛思卡爾在 CPM技術的基礎上推出了全新的QUICC Engine技術 。QUICC Engine技術是飛思卡爾下一代通信引擎,旨在從控制平面CPU或DSP上減輕帶寬密集的處理任務。QUICC Engine技術的首次采用是在MPC8360E PowerQUICC II Pro處理器系列中,目前已用于其他飛思卡爾處理器體系架構中。它可以通過微碼支持多種通信協議和功能,包括第1層物理接口,第2層終結、轉發和互通,第3層互通和轉發,第4層身份識別和轉發,IP/以太網和ATM流量管理以及服務質量。QUICC Engine技術能夠與基于PowerQUICC處理器的現有軟件產品兼容,軟件設計人員能夠利用現有的代碼庫,從而降低系統成本。
融合性、兼容性和經濟高效
為了幫助制造商有效利用網絡與技術的融合,降低設備開發成本,高效開發下一代寬帶技術設備, QUICC Engine提供以下特性:
高達1.2Gbps的協議互通和2Gbps的終結處理。互通可以節約協議編程工作,降低從ATM、TDM和其他協議向IP網遷移的成本。QUICC Engine可以實現高帶寬互連,無需占用CPU資源,從而提高總體性能降低功耗。
各種標準的廣泛集成接口,如TDM、以太網和UTOPIA接口。
ATM適配層、ATM反向多路復用(IMA)和其他協議的一致性協議實施。
為了實現經濟高效性,飛思卡爾提供了片上系統(SoC)集成,使QUICC Engine能夠為一系列應用進行優化。對零售和用戶端設備來說,QUICC Engine可以配備一個RISC核心,以幫助降低成本。對于需要極高帶寬的應用來說,可以配備多個RISC核心。根據端口密度要求,可以增加或減少通用通信控制器(UCC)和多通道通信控制器(MCC)的數量。
QUICC Engine技術應用舉例
MPC8360E PowerQUICC II Pro 系列 作為第一款采用QUICC Engine技術的飛思卡爾通信處理器產品,該系列基于e300 PowerPC 片上系統平臺,包括MPC8360E和MPC8358E處理器,每款處理器都有QUICC Engine技術提供支持,具有集成的安全引擎特征。PowerQUICC II Pro的目標應用包括:IP DSLAM、IP語音(VoIP)系統、3G無線基礎設施、無源光網絡(PON)設備、多業務接入節點(MSAN)和中小型企業(SME)路由器等。
MPC8323E處理器
作為針對消費者和SOHO聯網設備市場而設計的MPC8323E系列采用了更加有針對性的QUICC Engine技術簡化版本,內含一個專為住宅和SOHO聯網應用優化過的32位RISC引擎。MPC8323E處理器系列能夠提供卓越的性能和靈活的連接選擇,適用于住宅和SOHO網關、無線接入點、虛擬專用網絡(VPN)、防火墻路由器以及各種IP服務設備。通過片上PCI接口,可以支持打印機USB 2.0 集線器、網絡附加存儲和媒體服務器應用,以及采用WLAN和WiMAX技術的無線連接。MPC8323E處理器還可用于數字家庭以外的其它應用,如DSLAM線路卡、工業控制、測試和測量設備。PC8323E的內部特性使它非常適合于各種網絡通信應用。
SOHO路由器應用
在SOHO路由器應用中,MPC8323E提供實施SOHO路由器所需的全部處理和協議功能。它采用QUICC Engine TM技術,通過局域網和廣域網接口,使用互聯網協議(IP)傳輸語音、數據和視頻流量。在局域網端,有一個UCC用于連接到4端口快速以太網交換機。一個以太網接口用于上行鏈路,一個TDM接口提供租用線路E1/T1連接或ISDN連接。一個UCC用作ATM接口,支持AAL5單元共享,以提供撥號ADSL連接。而最后一個UCC則配置為串行(UART)或以太網(MII),用于進行調試和監控。
圖1 采用MPC8323的SoHo路由器
另外,還可以使用MPC8323E的其他UCC來支持與低成本DSP的以太網連接,如飛思卡爾MSC711x系列,該系列DSP基于StarCore技術,支持4到32個語音端口,既可用于普通電話系統(POT)電話,也可用于結合使用G.729a/b、G.723.1、G711等高級語音算法的IP電話。對于很高密度的語音端口,可以通過以太網接口使用MSC8122 DSP。
連接到PCI總線的其它接口可能包括1個4端口通用串行總線(USB)集線器,用于連接多種設備,如打印機、復印機、掃描儀和系統備份磁盤。此外,無線局域網接口可以連接到PCI總線,支持辦公室環境中的IEEE Std.802.11-a/b/g/n連接。最后,安全引擎可以根據IPSec的需要,為加密、驗證、基于標準的穿隧提供加速。圖1說明了如何使用MPC8323E實現典型的小型辦公室/家庭辦公室(SoHo)路由器應用。
CodeWarrior QUICC Engine工具
為了幫助開發者完全掌握并利用QUICC Engine技術,飛思卡爾向客戶提供了免費的CodeWarrior QUICC Engine工具。該工具專為加快并簡化產品創造而設計,具有簡單易用的圖形用戶界面(GUI),能夠簡化QUICC Engine技術所管理的驅動程序和通信協議的初始化與配置。CodeWarrior工具還具有協議沖突告警能力(conflict notification),以及通過鼠標響應(mouse-over)功能和下拉菜單實現對文檔的快速訪問。
Open QUICC Engine計劃
為幫助開發商定制QUICC Engine技術上運行的飛思卡爾微代碼,進而支持廣泛的行業標準通信接口和協議,飛思卡爾向希望利用QUICC Engine技術來優化應用通信功能的第三方開發商和客戶推出Open QUICC Engine開發計劃。Open QUICC Engine計劃將使第三方開發商和客戶可以在微代碼中實施新的通信處理功能,而不必向應用中添加ASIC或FPGA設備。
作為飛思卡爾PowerQUICC架構支持生態系統的一個重要組成部分,開發商可以通過與飛思卡爾簽署許可協議來參加Open QUICC Engine計劃。加入Open QUICC Engine計劃的開發商將有機會接受全面的培訓,獲得豐富的技術資料,并使用CodeWarrior編程工具。Open QUICC Engine工具使軟件工程師可以靈活處理并優化QUICC Engine通信接口,向基于PowerQUICC處理器的應用中添加新功能。這個靈活的架構使QUICC Engine技術可用于多種應用,如工業控制、普通個人用戶/SOHO網絡、寬帶接入、企業網絡、無線和有線基礎設備以及VoIP系統。
綜上所述,飛思卡爾的QUICC Engine技術是一種可擴展、可編程的基于RISC的通信協議加速引擎,主要設計用于下一代有線和無線接入應用,為融合分組網絡開發先進而經濟的解決方案。
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