JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Egen DSP ger billig basstation

Utveckla själv eller köpa in färdiga lösningar? Det är en fråga som sysselsätter Gösta Lemne på Ericssons teknikstab. Han är ansvarig för mikroelektronik och accessteknologi, bland annat hårdvaran i basstationerna.
- Vi är alltid ute efter bästa pris-prestandaförhållande, säger Gösta Lemne.

Omsatt i signalprocessorer innebär det att företaget använder programmerbar logik och generella signalprocessorer i början av en ny teknikgeneration innan algoritmerna är stabila, eftersom man behöver den flexibilitet de erbjuder. Efter ett antal år går man över till asicar med egenutvecklade signalprocessorkärnor där allt överflödigt skalats bort.

- När GSM var nytt behövdes det 53 signalprocessorer per frekvenskanal i basstationen. Varje frekvenskanal överför åtta talkanaler och signalprocessorerna var det bästa man kunde uppbringa på den tiden. Idag klarar en halv asic betydligt mer.

Den nya 3G-tekniken är fortfarande i sin linda även om hårdvaran är inne på andra generationen. Där har en del av de ytterst flexibla, men samtidigt dyra och effekthungriga FPGA-kretsarna ersatts av signalprocessorer och asicar. Ett faktum som Texas Instruments gärna stoltserar med. Företagets flaggskepp C6416 platsar numera i Ericssons produkter men hur det ser ut om några år är en öppen fråga.

- Vi tittar hela tiden på vad som ger lägst effektförbrukning och därmed blir billigast.

För även om de egna signalprocessorerna upptar mindre kiselyta och har färre anslutningar vilket gör dem billigare att tillverka är det deras lägre effektförbrukning som skapar de stora besparingarna. Det beror på att det går att packa kretsarna tätare på kretskorten, att kraft-aggregaten blir enklare samt att kylningen blir enklare och billigare.

- Sammantaget handlar det om en faktor två eller tre i prisskillnad.

Allt blir dock inte bättre av att utvecklas internt inom Ericsson.

- Vi stannar i regel på standardcellnivå vilket inte ger maximal prestanda. DSP-tillverkarna kan satsa mer resurser och går ner och petar på transistornivå.

Gösta Lemne är i stort sett nöjd med de verktyg som står till buds. Man utvecklar nästan inget själva utan låter externa leverantörer ta fram bland annat kompilatorer och avlusningsverktyg till de egenutvecklade kärnorna.

Men att utveckla DSP:er är inget självändamål. Mycket annat som inte är kärnverksamhet för Ericssonkoncernen har sålts av eller lagts ut på underleverantörer.

- I dagsläget är det inget tal om att lägga ner den egna DSP-verksamheten. Det är en bra kompetens att ha i huset. Ett möjligt hot är att de kommersiella leverantörerna kommer med optimerade produkter när volymerna blir större. Ett annat hot är att engångskostnaderna för att göra en asic blir för dyra, säger Gösta Lemne.

Många bollar i luften

Ytterligare ett moln på himlen är att arkitekturerna blir allt mer spekulativa för att hela tiden kunna köra för fullt. I många kommersiella signalprocessorer har man därför tagit till grepp som vliw(flera instruktioner skyfflas in parallellt), superskaläritet (flera parallella exekveringsvägar) eller byggt på med instruktioner som snabbt utför samma operation på en stor datamängd, så kallade SIMD-instruktioner. Lösningar som alla kräver större utvecklingsresurser, ställer större krav på bland annat kompilatorer och blir näst intill omöjliga att programmera i assembler.

- Det har man gjort för att processorerna behöver vara snabba men ändå flexibla. Vi vet hur algoritmerna ser ut och kan därför ha en enkel arkitektur men ändå bra prestanda.

- Vi har inte en enda beräkningscell som står och sover. Men utvecklingen kan bli ett hot mot verksamheten i framtiden eftersom det kan komma att krävas större resurser.

Med egenutvecklade kärnor slipper man också licensavgifter eller royalty och är fri att flytta konstruktionen till den för dagen billigaste och bästa halvledarprocessen.

- Det kan skilja nio månader mellan foundryna för en processgeneration. Och då är det viktigt att vara flexibel och kunna flytta konstruktionerna, säger Gösta Lemne.

Just att flytta konstruktioner är en del av det jobb som kärnguppen på cirka tio personer håller på med. Utvecklingen av signalprocessorer startade 1993 och man är idag inne på den sjätte generationen. Att mobiltelefonerna däremot använder standard-DSP:er förklarar Gösta Lemne med att de inte är lika specialiserade utan har ett antal olika uppgifter att utföra, bland annat ekosläckning och basbandsprocessning.

- Dessutom är marknaden betydligt större så kretstillverkarna har tagit fram skräddarsydda produkter.

Kanske blir det samma sak för basstationerna när 3G blir en produkt för massmarknaden.

- Vi ser redan nu en trend att det kommer allt mer specialiserade processorer från nystartade företag. Många säljs dessutom som IP-block vilket är intressant för oss, säger Gösta Lemne.

- Men vi kan mobiltelefonalgoritmerna bättre. Det är vår värdefullaste kunskap och inget vi släpper ut på stan.


Per Henricsson

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Rainer Raitasuo

Rainer
Raitasuo

+46(0)734-171099 rainer@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)