传统ASIC/ASSP或严重过度设计

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2013-05-27
放大缩小

  虽然运营商和服务提供商们正在投入巨额的资金建设100G或400G OTN、软件定义无线电网络(SDN)、LTE和LTE Advanced等,但是一个不为人注意的是,他们将来用于维护和运营这些网络的费用会远远高过投资费用几倍。这就要求新一代的网络必须充分智能化,并且功耗指标被提到一个重要的位置。此外,这些新兴应用领域的标准也在不断发展变化,比如仅OTN标准就有超过1,500项修改,故芯片级的可重编程功能和可适应性对于新一代智能网络也至关重要。

  “我们分析认为,新一代Smarter Networks具有三大关键特征。”Xilinx公司亚太区销售与市场副总裁杨飞说道。“第一,它必须能够根据流量、需求、QoS和自身健康状况而进行自我调整。也就是网络具有内容和环境感知能力。”他解释。

  “第二,通信服务供应商和运营商能够以最低的单位比特成本使服务交付具有最大的一致性和可预测性。这一点可以解释为网络需要采用带宽模式、成本较低、结构紧凑、节能环保,可最大程度地减少数据中心的占用空间和散热量、以及减小安装在天线杆上的无线电射频部分的尺寸。”他分析道。

  “第三,针对多项运行参数(如需求、性能、健康状况、可用性和功耗),可自主管理,也可通过远程管理。这一点解释为网络元件需要非常智能,具备可扩展,自适应性且可重用的特点。”他补充。

  

(电子工程专辑)

  图1:宏观资本支出

  Smarter Networks能够在整个网络域范围内整合智能和分析功能,从而解决这类问题。解决这些问题后,网络就能够进行自我配置,在高效运行的同时还可最大限度地提升利用率并减少成本和功耗。

  虽然预测性分析能够优化包括蜂窝点和数据中心在内的全系列有线和无线网络,但是这项工作的难度正在日益加大,因为运营商的网络必须通过相同的通道同时处理高清视频、多通道音频、语音和简单传感器流量。设备厂商需要帮助运营商采用一个更智能的解决方案。“而传统的ASIC/ASSP解决方案此时已遇到了重大的阻碍。”杨飞称。

  面对以上新兴的智能网络要求,杨飞认为,传统的ASIC/ASSP解决方案正面临巨大挑战。

  首先,由于设备厂商越来越集中,已不能支持太多数量的ASIC/ASSP供应商;

  其次,由于现在的设备升级更新更快,ASIC/ASSP芯片的生命周期变短,这样如果单片的出货量达不到一定的数量,很难满足新一代28nm工艺带来的巨额流片成本;

  第三,现在剩下的几家大型设备厂商都希望采用自己独有的私密方案,而不希望其定制的ASIC再被第三方采用,但是,由于合作的需要,系统设备厂商需要提前将产品的路标与ASSP/ASIC厂商沟通,这样会让他们不放心,也就是说商业私密性可能得不到保证;

  第四,虽然网络越来越复杂,但是激烈的竞争又要求他们的设计周期越来越短。

  “比如以前核心网OTN、回程设备以及LTE/4G设备等设计周期为1-5年,现在,他们要求缩短到6-9个月。这种需求越来越明显,ASIC/ASSP的灵活性早已达不到他们的要求,他们需要完全可编程的平台,即使硬件架构都是可以通过编程来改变,这些要求正好是Xilinx的Zynq-7000 All Programmable SoC能满足的。”杨飞称。最后,他补充道,ASSP存在严重过度设计,提供了众多不同客户需要的多种不同功能,却无法针对目标应用提供最佳解决方案。

  

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  图2:日益扩大的ASIC市场空白

  当然,传统ASSP厂商拥有不少专利,这是他们的主要优势。针对这一点,杨飞表示Xilinx过去几年来一直在通过收购布局核心通信网需要的各种重要专利技术。主要收购活动有:收购Omiino提供OTN IP解决方案;收购ModelWare提供流量管理和包处理IP解决方案;收购Sarance提供以太网和Interlaken IP解决方案以及收购Modesat提供微波和E频段回程IP解决方案等。

  “里面有些公司比如Omiino就是专门给全球顶级的设备厂商提供设计服务的,拥有很强的技术实力和专利。”杨飞解释。现在,Xilinx也有一个专门的委托设计服务团队,为用户提供设计服务。这些收购的IP,加上Xilinx内部开发的用于无线基础设施和数据中心应用需求的IP,使Xilinx能够为客户提供一整套综合而全面的IP核,便于他们为网络、通信和数据中心应用设计Smarter Systems。Xilinx将这套IP核称之为SmartCORE IP,因为它们是开发更智能网络通信系统所需的重要专用构建模块。

  同时,Xilinx最新的、用数百名员工历时四年时间开发出来的Vivado设计套件可支持IP模块日渐广泛的使用,因为没有设计团队能够或者希望设计复杂方案中的每一个模块。“更重要的是,Xilinx的IP库可与客户自己的IP库协同使用,通过AXI标准接口,将最新的各种IP快速使用起来。”杨飞解释。

  SmartCORE IP结合Zynq-7000和3D IC,可提供的典型应用包括100G和更高带OTN、支持LTE和LTE Advanced无线电可定制的DPD和CFR以及80 Gbps数据中心NIC解决方案。


来源:电子工程专辑            责任编辑:赵强
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