時下，從分組網(wǎng)絡(luò)向基于IP服務(wù)部署的轉(zhuǎn)換正在重新整合有線和無線接入架構(gòu)。然而，這種轉(zhuǎn)變是一個漸進的過程，不可能一蹴而就。在全球范圍內(nèi)，寬帶接入和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的設(shè)計人員和制造商面臨著生產(chǎn)適用的和可以升級的設(shè)備，以跟上不斷增長的數(shù)據(jù)頻率需求。與此同時，他們還必須在一個成本敏感的競技場中加倍努力，開發(fā)出支持多種協(xié)議——通常稱之為交互工作方式的靈活的設(shè)備。隨著行業(yè)轉(zhuǎn)向基于信息包" title="信息包">信息包的網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)備供應(yīng)商正在尋求強大而經(jīng)濟有效、具有多樣化網(wǎng)絡(luò)操作能力的基于因特網(wǎng)協(xié)議（IP）的匯聚解決方案。?

然而，對保證數(shù)據(jù)安全性和完整性等性能苛求任務(wù)的要求可能犧牲掉處理器的速度。為了保持執(zhí)行這些關(guān)鍵任務(wù)的處理器性能，器件開發(fā)商必須找到一種有效的方法，以實現(xiàn)高速接口、CPU性能和IP/多協(xié)議" title="多協(xié)議">多協(xié)議通信功能卓越組合。?

1、單芯片" title="單芯片">單芯片上的最高處理性能?

為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾利用其先進通信處理器MPC8568E PowerQUICC? III實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)平穩(wěn)而安全的加速。該處理器采用Power Architecture?技術(shù)，集成了高性能" title="高性能">高性能、低功耗的e500內(nèi)核，以及具有靈活性和先進通信能力、獲得業(yè)界高度認可的QUICC Engine?協(xié)議處理技術(shù)，成功實現(xiàn)了業(yè)界最高性能的器件。?

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圖1. 采用1023引腳、FC-BGA封裝的MPC8568E和MPC8567E?

MPC8568E和MPC8567E的封裝如圖1所示。其最大特點是在單芯片解決方案中集成了高速的高性能接口和具有先進通信能力的MPC8360 PowerQUICC? II Pro器件的QUICC Engine技術(shù)，為業(yè)界提供了一種既可解燃眉之急，又可擴展的先進器件。該接口不僅有助于無縫連接交換機、DSP、ASIC和主處理器，而且還可以利用一個單芯片解決方案來處理許多功能，以減少占板面積和成本，實現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)平面功能與器件的順暢匹配。這個集成處理器的核心通信引擎可滿足今天和未來行業(yè)需要的設(shè)計靈活性。?

為了獲得最高的處理器性能，MPC8568E集成了一個表格查找單元（TLU）——PowerQUICC?產(chǎn)品系列硬件加速器。TLU可卸載處理器急需的功能，如入侵檢測、內(nèi)容過濾、報頭查找和搜索等，并對它們進行處理，從而保持處理器的速度。在一些案例中，增加一個基于硬件的TLU能夠提供比競爭處理器的查找單元高25％的性能，這依賴于完成其任務(wù)的處理器本身和加倍數(shù)據(jù)頻率（DDR）存儲器。?

2、滿足性能需求設(shè)計

采用先進的PowerQUICC?? III處理器系列，寬帶接入設(shè)備制造商可以將控制和數(shù)據(jù)路徑功能集成到單個半導(dǎo)體器件中。由于MPC8568E和MPC8567E處理器能夠兼容上一代PowerQUICC?產(chǎn)品系列，可為多協(xié)議互通提供GB級CPU內(nèi)核、靈活的QUICC Engine技術(shù)和高速系統(tǒng)接口。其框圖如圖2所示。?

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圖2.集成了網(wǎng)絡(luò)接口卡的控制和數(shù)據(jù)路徑MPC8568E系列框圖。?

基于Power Architecture?技術(shù)的高性能e500內(nèi)核集成512KBLevel 2（L2）緩存，可將頻率提高到1.33GHz，還能提供超過3,000 Dhrystone的MIP。因此，該系列器件可以滿足對寬帶接入技術(shù)越來越高的性能需求設(shè)計。設(shè)備制造商可以用來創(chuàng)建非常先進的設(shè)備，包括3G/WiMAX/LTE基站、RNC、網(wǎng)關(guān)和ATM/TDM/IP解決方案。?

該系列處理器配置了多個靈活的通信引擎和高速系統(tǒng)接口，包括增強的千兆以太網(wǎng)端口，以及采用PCI Express?和RapidIO?互連技術(shù)可實現(xiàn)整個行業(yè)交換機、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、專用集成電路（ASIC）和數(shù)字信號處理器（DSP）的高速鏈接。?

該系列處理器是第一批采用QUICC Engine技術(shù)的PowerQUICC? III?處理器產(chǎn)品。該技術(shù)采用一種可編程片上功能塊，可支持針對協(xié)議終端和各種通信協(xié)議交互工作方式的多協(xié)議，包括ATM、POS、以太網(wǎng)、端對端協(xié)議、HDLC和TDM——有助于實現(xiàn)寬帶接入設(shè)備所需的靈活性，并加快這些通信協(xié)議的速度。通過卸載Power Architecture處理內(nèi)核中的多協(xié)議處理和互連，QUICC Engine技術(shù)可以增強整套系統(tǒng)的性能，進而將其釋放出來，以處理更高級別的軟件任務(wù)；還可以提供數(shù)據(jù)包吞吐量、自治多協(xié)議互通、更高的信道密度和軟件兼容性，有助于設(shè)備制造商為融合分組網(wǎng)絡(luò)開發(fā)先進而經(jīng)濟的解決方案。這樣，客戶就可以利用一個單芯片解決方案處理許多功能，否則就需要使用多個器件來實現(xiàn)。總之，這種高水平的集成既可以節(jié)省成本和功耗，又可以減小電路板空間，可謂一舉多得。?

3、快速啟動和運行應(yīng)用?

對寬帶接入和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備設(shè)計人員和制造商來說，快速的產(chǎn)品開發(fā)和上市至關(guān)重要。飛思卡爾提供的廣泛的硬件、固件和軟件生態(tài)系統(tǒng)可以支持采用PowerQUICC?器件進行設(shè)計的方方面面。PowerQUICC? III處理器系列同樣保持了與其重點客戶傳統(tǒng)上的一致性。這將最大限度地減少開發(fā)時間并大大縮短客戶產(chǎn)品的上市時間。例如，軟件工程師可以利用QUICC Engine在幾分鐘內(nèi)從“沒有代碼”到“使他們的板卡符合協(xié)議”。該引擎為系統(tǒng)和驅(qū)動器的配置提供了一個簡單易用的圖形用戶接口。集成的安全引擎支持通用加密算法，包括3G無線安全所需的Kasumi算法。?

PowerQUICC??III強大的處理能力和互連能力可用于許多應(yīng)用，無論是作為產(chǎn)品中唯一的處理器、控制ASIC或其他處理器的系統(tǒng)控制器，還是受控于系統(tǒng)控制器的線卡控制處理器，或者作為利用CPM功能的數(shù)據(jù)平面處理器。該系列可以為各種應(yīng)用提供解決方案，如蜂窩基站和無線網(wǎng)絡(luò)控制器、高檔交換機、邊緣路由器、防火墻和其他信息包過濾處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器控制器、高檔路由器控制平面處理器、VPN控制器（與安全處理器一起）、VoIP控制器（與DSP一起）和網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）/存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）/網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）存儲控制器，以及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域以外的各種工業(yè)控制應(yīng)用，如汽車和臺式應(yīng)用。?

在3G無線基礎(chǔ)設(shè)施方面，PowerQUICC? III? 能夠用來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）的多種功能。利用其高性能互連功能可實現(xiàn)控制平面和接口平面之間的互連，包括OC-3接口、以太網(wǎng)、PCI或RapidIO。它尤其適用于利用高性能DDR SDRAM控制器和本地總線接口進行磁盤或存儲器管理。?

在企業(yè)邊緣路由器應(yīng)用中，PowerQUICC? III可利用具有準(zhǔn)確定位的存儲器控制器高速內(nèi)核，以及用于系統(tǒng)內(nèi)單元連接的RapidIO等快速互連，實現(xiàn)真正的“人情味”信息包系統(tǒng)，有助于路由器應(yīng)用對超過正常的處理器任務(wù)執(zhí)行異常處理，并提供一種執(zhí)行信息包分類的先進方法。?

利用高度集成、存儲器接口及PCI-X和本地總線支持，PowerQUICC? III還可提供適用于存儲網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用的功能設(shè)置。例如DMA引擎卸載數(shù)據(jù)通道FPGA管理功能可以實現(xiàn)2.3MIPS/MHz的處理器能力，以提高系統(tǒng)性能。片上存儲器控制器和DDR SDRAM接口可減少關(guān)鍵的存儲器存取延遲。PowerQUICC? III是包括RAID和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)備的存儲網(wǎng)絡(luò)市場一種有用的解決方案。?

在數(shù)字用戶線接入復(fù)用器（DSLAM）應(yīng)用方面，PowerQUICC? III可以作為多業(yè)務(wù)接入平臺管理不同通信媒體的解決方案。進一步提高有利于公共網(wǎng)絡(luò)和住宅、小型企業(yè)和企業(yè)用戶之間的連接的DSLAM性能。?

飛思卡爾采用CodeWarrior?集成開發(fā)環(huán)境的一整套開發(fā)工具，以及可支持200多家第三方工具廠商的編程、培訓(xùn)、文件Linux?板，可以減輕軟件開發(fā)和調(diào)試工作量。以前曾使用過PowerQUICC?系列的設(shè)計人員等于已經(jīng)熟悉了MPC8568E成熟的軟件和微碼，并知道采用哪種設(shè)計可加快開發(fā)進程。標(biāo)準(zhǔn)的微碼可為現(xiàn)有協(xié)議提供經(jīng)行業(yè)證明的固件，以及為新功能或協(xié)議提供支持的可下載RAM微碼包。這些微碼產(chǎn)品能通過飛思卡爾Open QUICC Engine技術(shù)開發(fā)商計劃進行定制，以保護現(xiàn)有的系統(tǒng)投資。飛思卡爾提供的強大支持功能可提高軟件的重新使用率，簡化開發(fā)流程并加快上市速度。?