About / Advertise
3G-basstationen möjligt genombrott för nya processorarkitekturer
Konventionella 3G-basstationer byggda runt kraftfulla signalprocessorer och specialsydda asicar utmanas nu av rekonfigurerbara massivt parallella arkitekturer.Motorola och Infineon satsar på rekonfigurerbarhet. Liksom uppstickaren Picochip.
30 miljarder MAC/s (multiplikationer och summeringar per sekund). Det är prestanda i PC101, den första processorn byggd i arkitekturen Picoarray av brittiska Picochip.Konventionella 3G-basstationer byggda runt kraftfulla signalprocessorer och specialsydda asicar utmanas nu av rekonfigurerbara massivt parallella arkitekturer.Motorola och Infineon satsar på rekonfigurerbarhet. Liksom uppstickaren Picochip.
Det motsvarar prestanda hos ett halvdussin tuffa signalprocessorer. Till priset och strömförbrukningen av en enda. Picochip är tillverkad i 130 nm och vanlig CMOS-teknik.
Picoarrayen är det kanske extremaste exemplet idag på vad som går att åstadkomma i så kallade rekonfigurerbara kretsar, RCU:er (reconfigurable computing units).
PC101 består av 430 stycken fullfjädrade 16-bitars processorer i ett nätverk. Den programmeras även genom att processorerna laddas med program. Men dels genom att nätverket kopplas om - det är därför den kallas rekonfigurerbar.
Elddopet för Picoarrayen kan bli i en 3G-basstation. Picochip har programvara för WCDMA-FDD provringd och typgodkänd. Fler protokoll är på gång.
3G-basstationen är en intressant utmaning - beräkningskraften som krävs är i storleksordningen hundra gånger större per användare jämfört med 2G.
16 stycken PC101 på ett kort kan driva en 3G-basstation med drygt 64 samtidiga användare. Picoarrayen är enligt Picochip den första programvarudefinierade 3G-basstationen - inga specialsydda asicar ingår i arkitekturen.
Texas fortsätter med DSP
Rekonfigurerbarheten betyder att den kan uppgraderas med nya 3GPP-standarder. Eller växla mel-lan att vara basstation för GSM, CDMA2000, TD-SCDMA och 802.20. Eller kanske bara använda olika konfigurationer på dag- och kvällstid, för olika trafikbelastningar.
En kund finns, enligt Picochip. Men det är inget av de stora namnen.
Texas Instruments har de största namnen, tio av de tolv. Texas rapporterar ingen RCU-lösning i vardande. Företaget vidareutvecklar istället sina DSP-kretspaket. I februari släpptes TIWI, optimerat för just 3G-basstationer. Det består av en 700MHz signalprocessor och två ASSP:er.
Lockropet är detsamma som Picochips, tillräckliga prestanda ska kunna erhållas utan additionen av en egen asic.
Sandeep Kumar, marknadschef på Texas för trådlös infrastruktur, ser inget hot från Picochip. Enligt honom är prestanda mindre i praktiken än i teorin. Dessutom kräver den ett annorlunda arbetssätt från programmerarna.
- Tänk hur oerhört svårt det måste vara att göra en kompilator som utnyttjar en arkitektur med över 400 processorer! säger Sandeep Kumar.
- Det stämmer i allmänhet, medger Rupert Baines, marknadschef på Picochip.
- Men vi har tagit fram verktyg som gör att ingenjören inte behöver bekymra sig över detaljerna i arkitekturen.
Verktygen var klara ett år före hårdvaran och har använts för att optimera nätverket och bestämma fördelningen av de fyra olika processornoder som används.
Motorola och infineon
Motorola tror som Picochip på rekonfigurerbarhet i 3G-basstationer. Företagets nya arkitektur heter RCF (reconfigurable compute fabric). Noderna är inte fullskaliga processorer, som i Picoarrayen, utan enklare aritmetikenheter.
RCF ska inte jobba ensam utan i samarbete med signalprocessorn MSC8102, som tar hand om basbandet. Motorola pekar bland annat på möjligheten att stegvis optimera arkitekturen.
Tekniken är licenserad från amerikanska Morpho.
Också Infineon investerar i rekonfigurerbar teknik. Företaget har köpt upp företaget Morphics som specialutvecklat en rekonfigurerbar arkitektur för just 3G-basstationer.
Jan Tångring
