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QUICC Engine技术推动通信网络演进
来源:电子产品世界 作者: 2006/10/19 0:00:00 人气:331
内容导读:

飞思卡尔的PowerQUICC通信处理器自推出后得到了广泛的应用,过去11年以来,通信处理器模块(CPM)作为基于PowerQUICC架构的通信主流应用,满足开发商对于系统设计的协议处理需求。PowerQUICC架构采用一个PowerPC 核心,主要用于控制平面处理和基于RISC的独立CPM,负责处理外围设备处理任务和多个通信协议(ATM、以太网、HDLC)从而与PowerPC CPU协调一致地工作。

随着通信技术对融合性、兼容性和经济高效的需求日益增长,降低下一代有线和无线接入设备的成本等要求日益明显。为了顺应这些需求,飞思卡尔在 CPM技术的基础上推出了全新的QUICC Engine技术 。QUICC Engine技术是飞思卡尔下一代通信引擎,旨在从控制平面CPU或DSP上减轻带宽密集的处理任务。QUICC Engine技术的首次采用是在MPC8360E PowerQUICC II Pro处理器系列中,目前已用于其他飞思卡尔处理器体系架构中。它可以通过微码支持多种通信协议和功能,包括第1层物理接口,第2层终结、转发和互通,第3层互通和转发,第4层身份识别和转发,IP/以太网和ATM流量管理以及服务质量。QUICC Engine技术能够与基于PowerQUICC处理器的现有软件产品兼容,软件设计人员能够利用现有的代码库,从而降低系统成本。

融合性、兼容性和经济高效

为了帮助制造商有效利用网络与技术的融合,降低设备开发成本,高效开发下一代宽带技术设备, QUICC Engine提供以下特性:

高达1.2Gbps的协议互通和2Gbps的终结处理。互通可以节约协议编程工作,降低从ATM、TDM和其他协议向IP网迁移的成本。QUICC Engine可以实现高带宽互连,无需占用CPU资源,从而提高总体性能降低功耗。

各种标准的广泛集成接口,如TDM、以太网和UTOPIA接口。

ATM适配层、ATM反向多路复用(IMA)和其他协议的一致性协议实施。

为了实现经济高效性,飞思卡尔提供了片上系统(SoC)集成,使QUICC Engine能够为一系列应用进行优化。对零售和用户端设备来说,QUICC Engine可以配备一个RISC核心,以帮助降低成本。对于需要极高带宽的应用来说,可以配备多个RISC核心。根据端口密度要求,可以增加或减少通用通信控制器(UCC)和多通道通信控制器(MCC)的数量。

QUICC Engine技术应用举例

MPC8360E PowerQUICC II Pro 系列    作为第一款采用QUICC Engine技术的飞思卡尔通信处理器产品,该系列基于e300 PowerPC 片上系统平台,包括MPC8360E和MPC8358E处理器,每款处理器都有QUICC Engine技术提供支持,具有集成的安全引擎特征。PowerQUICC II Pro的目标应用包括:IP DSLAM、IP语音(VoIP)系统、3G无线基础设施、无源光网络(PON)设备、多业务接入节点(MSAN)和中小型企业(SME)路由器等。

MPC8323E处理器

作为针对消费者和SOHO联网设备市场而设计的MPC8323E系列采用了更加有针对性的QUICC Engine技术简化版本,内含一个专为住宅和SOHO联网应用优化过的32位RISC引擎。MPC8323E处理器系列能够提供卓越的性能和灵活的连接选择,适用于住宅和SOHO网关、无线接入点、虚拟专用网络(VPN)、防火墙路由器以及各种IP服务设备。通过片上PCI接口,可以支持打印机USB 2.0 集线器、网络附加存储和媒体服务器应用,以及采用WLAN和WiMAX技术的无线连接。MPC8323E处理器还可用于数字家庭以外的其它应用,如DSLAM线路卡、工业控制、测试和测量设备。PC8323E的内部特性使它非常适合于各种网络通信应用。

SOHO路由器应用

在SOHO路由器应用中,MPC8323E提供实施SOHO路由器所需的全部处理和协议功能。它采用QUICC Engine TM技术,通过局域网和广域网接口,使用互联网协议(IP)传输语音、数据和视频流量。在局域网端,有一个UCC用于连接到4端口快速以太网交换机。一个以太网接口用于上行链路,一个TDM接口提供租用线路E1/T1连接或ISDN连接。一个UCC用作ATM接口,支持AAL5单元共享,以提供拨号ADSL连接。而最后一个UCC则配置为串行(UART)或以太网(MII),用于进行调试和监控。

图1 采用MPC8323的SoHo路由器

另外,还可以使用MPC8323E的其他UCC来支持与低成本DSP的以太网连接,如飞思卡尔MSC711x系列,该系列DSP基于StarCore技术,支持4到32个语音端口,既可用于普通电话系统(POT)电话,也可用于结合使用G.729a/b、G.723.1、G711等高级语音算法的IP电话。对于很高密度的语音端口,可以通过以太网接口使用MSC8122 DSP。

连接到PCI总线的其它接口可能包括1个4端口通用串行总线(USB)集线器,用于连接多种设备,如打印机、复印机、扫描仪和系统备份磁盘。此外,无线局域网接口可以连接到PCI总线,支持办公室环境中的IEEE Std.802.11-a/b/g/n连接。最后,安全引擎可以根据IPSec的需要,为加密、验证、基于标准的穿隧提供加速。图1说明了如何使用MPC8323E实现典型的小型办公室/家庭办公室(SoHo)路由器应用。

CodeWarrior QUICC Engine工具

为了帮助开发者完全掌握并利用QUICC Engine技术,飞思卡尔向客户提供了免费的CodeWarrior QUICC Engine工具。该工具专为加快并简化产品创造而设计,具有简单易用的图形用户界面(GUI),能够简化QUICC Engine技术所管理的驱动程序和通信协议的初始化与配置。CodeWarrior工具还具有协议冲突告警能力(conflict notification),以及通过鼠标响应(mouse-over)功能和下拉菜单实现对文档的快速访问。
 
Open QUICC Engine计划

为帮助开发商定制QUICC Engine技术上运行的飞思卡尔微代码,进而支持广泛的行业标准通信接口和协议,飞思卡尔向希望利用QUICC Engine技术来优化应用通信功能的第三方开发商和客户推出Open QUICC Engine开发计划。Open QUICC Engine计划将使第三方开发商和客户可以在微代码中实施新的通信处理功能,而不必向应用中添加ASIC或FPGA设备。

作为飞思卡尔PowerQUICC架构支持生态系统的一个重要组成部分,开发商可以通过与飞思卡尔签署许可协议来参加Open QUICC Engine计划。加入Open QUICC Engine计划的开发商将有机会接受全面的培训,获得丰富的技术资料,并使用CodeWarrior编程工具。Open QUICC Engine工具使软件工程师可以灵活处理并优化QUICC Engine通信接口,向基于PowerQUICC处理器的应用中添加新功能。这个灵活的架构使QUICC Engine技术可用于多种应用,如工业控制、普通个人用户/SOHO网络、宽带接入、企业网络、无线和有线基础设备以及VoIP系统。

综上所述,飞思卡尔的QUICC Engine技术是一种可扩展、可编程的基于RISC的通信协议加速引擎,主要设计用于下一代有线和无线接入应用,为融合分组网络开发先进而经济的解决方案。

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