在有線及無(wú)線通信嵌入式處理器領(lǐng)域排名第一，占有市場(chǎng)絕對(duì)領(lǐng)先地位的飛思卡爾讓Power Architecture成為網(wǎng)絡(luò)處理器的主流方案；而全球服務(wù)器出貨量排名第一的IBM使得Power Architecture成為世界一流的數(shù)據(jù)中心處理解決方案。根據(jù)思科公布的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告稱，大摩預(yù)計(jì)到2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備總量將達(dá)到750億部，這無(wú)疑對(duì)數(shù)據(jù)中心處理能力帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，而數(shù)據(jù)中心的增加對(duì)企業(yè)成本和能耗也帶來(lái)了壓力。飛思卡爾推出的 28 nm QorIQ T2080和T2081通信處理器就可以幫助數(shù)據(jù)中心應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，并解決數(shù)據(jù)劇增給通信業(yè)帶來(lái)的一系列挑戰(zhàn)。T2系列帶8個(gè)虛擬內(nèi)核，性能跨度大，從每核1.2 GHz~1.8 GHz不等。T2081目標(biāo)應(yīng)用包括移動(dòng)回程設(shè)備、LTE / WCDMA信道卡、控制卡和網(wǎng)卡，以及測(cè)試和測(cè)量產(chǎn)品。

剖析T2系列處理器

28 nm QorIQ T2080和T2081通信處理器具備T系列旗艦產(chǎn)品T4240的架構(gòu)創(chuàng)新特點(diǎn)，如1.8 GHz雙線程e6500內(nèi)核，并以更低的功耗和價(jià)格應(yīng)用于8個(gè)虛擬內(nèi)核的中端平臺(tái)中。T2080處理器是繼飛思卡爾成功推出P3041和P2041中端4核處理器后的又一力作，主要用作控制層面或集成的控制和數(shù)據(jù)層面處理器。它是出色的升級(jí)產(chǎn)品，將內(nèi)核處理能力、緩存大小、SerDes帶寬和以太網(wǎng)連接性能提高了2倍以上，同時(shí)功耗處于相近的水平。它還為P4080用戶提供了一個(gè)非常有價(jià)值的機(jī)遇，因?yàn)門2080在提供同等性能的同時(shí)，價(jià)格和功耗更低。T2081是T2080的小尺寸版本，與4核的T1042引腳兼容。這就使T1042用戶能夠在處理需求增加的時(shí)候輕松升級(jí)產(chǎn)品性能。同時(shí)，用戶還可以在兩種不同性能水平的產(chǎn)品中使用相同的電路板。

新T2081器件集成了4個(gè)雙線程電源架構(gòu)e6500內(nèi)核，每核運(yùn)行速度高達(dá)1.8 GHz（每核6.0 DMIPS/MHz），主要功能包括先進(jìn)的虛擬化技術(shù)、廣泛的I/O選項(xiàng)、數(shù)據(jù)路徑加速度架構(gòu)(DPAA)和強(qiáng)大的安全功能。 e6500內(nèi)核的雙線程技術(shù)是單線程性能的1.7倍，提供128位AltiVec單指令多數(shù)據(jù)向量處理器，執(zhí)行原來(lái)由DSP執(zhí)行的計(jì)算操作，如媒體加速和雷達(dá)信號(hào)處理，但比DSP的功耗低很多。

DPAA使工程師能夠開(kāi)發(fā)適合一種QorIQ處理器的代碼，并在QorIQ系列中輕松向上、向下擴(kuò)展，從而大大縮短開(kāi)發(fā)周期。它還允許工程師創(chuàng)建十分靈活的較終產(chǎn)品，提供廣泛的成本和性能點(diǎn)。DPAA包含加速特性，適用于數(shù)據(jù)包解析、分類和分發(fā)，隊(duì)列管理(QMAN)，硬件緩沖管理，集成安全加速(SEC)，簽名檢測(cè)(PME)以及RapidIO消息傳遞(RMAN)等功能。

圖1 T2081內(nèi)部架構(gòu)圖

讓設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單

來(lái)看QorIQ T2系列能如何幫助我們解決實(shí)際問(wèn)題。

要讓數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變得更加智能，需要多核處理器去優(yōu)化數(shù)據(jù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，降低每個(gè)葉片的功耗并增加性能，以增加整體效率，此外還要擴(kuò)展帶寬以應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的巨大數(shù)據(jù)量。虛擬8核QorIQ T2系列處理器性能高、功耗相對(duì)較低；其具有的硬件加速功能讓CPU可以從事更高價(jià)值的工作；而且它的SoC架構(gòu)具有先進(jìn)虛擬化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合服務(wù)質(zhì)量，因此，T2系列在建立數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中可以發(fā)揮很大的作用。圖2所示為采用QorIQ T2系列前后，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化。

圖2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)前后的對(duì)比

應(yīng)用交付控制器是應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心對(duì)外接口之間的網(wǎng)絡(luò)中間層。它能夠跨服務(wù)器實(shí)現(xiàn)HTTP終接、安全套接字處理、深層數(shù)據(jù)包檢測(cè)DPI威脅管理、壓縮、緩存，應(yīng)用卸載、負(fù)載均衡和流量調(diào)整，從而優(yōu)化服務(wù)器效率。憑借QorIQ T系列T2080/T2081虛擬8核通信處理器，并配合C29x加密處理器系列，飛思卡爾向應(yīng)用交付控制器市場(chǎng)提供了一個(gè)高性價(jià)比、低功耗的解決方案，如圖3所示。

圖3 應(yīng)用交付控制器模塊框圖

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)交換機(jī)/路由器提供了一種開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化編程模型，將互操作性、靈活性和效率提升到了新的水平。在這種模式中，數(shù)據(jù)流量控制將從交換機(jī)轉(zhuǎn)移到控制器。控制器可對(duì)交換機(jī)實(shí)施全網(wǎng)范圍的自適應(yīng)控制，更適合應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸性增長(zhǎng)。飛思卡爾的SDN技術(shù)擺脫了當(dāng)前OpenFlow L3的局限，擴(kuò)展到了L4~L7 OSI層，支持將防火墻和深度數(shù)據(jù)包檢測(cè)(DPI)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)嵌入到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面中。這些前沿的SDN解決方案已借助VortiQa網(wǎng)絡(luò)軟件在廣泛的QorIQ多核SoC產(chǎn)品組合中進(jìn)行了優(yōu)化，而T2080/T2081虛擬8核通信處理器更是能讓用戶在平衡性能、價(jià)格、功耗時(shí)有更好的選擇。

圖4 SDN交換機(jī)/路由器模塊框圖

性能不誤節(jié)能使命

之前提到了QorIQ T2系列的一大優(yōu)勢(shì)就是保證性能的同時(shí)保持較低功耗，現(xiàn)在就來(lái)解釋一下原因。為滿足較嚴(yán)苛的OEM功率要求，T2系列產(chǎn)品采用高級(jí)電源管理方法，通過(guò)使用一種可變模式的電源開(kāi)關(guān)降低能耗，允許客戶分別對(duì)內(nèi)核和其他處理單元精確地調(diào)節(jié)功耗。這種方法還包括深度睡眠模式和待機(jī)模式，使創(chuàng)建的產(chǎn)品的休眠功耗低于0.5 W，同時(shí)保持了快速、高響應(yīng)性的聯(lián)網(wǎng)，滿足按需處理的需求。為符合能耗標(biāo)準(zhǔn)歐洲行為準(zhǔn)則（ECC）和能源之星（SNE），T2系列器件架構(gòu)和28 nm制造技術(shù)支持無(wú)風(fēng)扇、對(duì)流冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

以上所述的只是QorIQ T2080和T2081通信處理器優(yōu)勢(shì)的一部分，更多的優(yōu)點(diǎn)需要您在使用時(shí)慢慢體會(huì)。T2系列將在2014年第一季度開(kāi)始打樣，請(qǐng)準(zhǔn)備好讓它們提升您的系統(tǒng)性能和功耗吧！