采用Xtensa内核担当网络处理器执行CPU

2017-03-07 互联网
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设计需求
 
Bay Microsystems Inc.是一家在高集成度可编程包处理器件方面领先的提供商,其芯片非常适用于电信级产品。Bay公司的Internetworking Processor(InP)系列在高集成度解决方案中结合了可扩展性、智能处理及高性能的旗舰产品——Montego是一款单芯片OC192c/10G 网络处理器、流量管理器和SAR(分割和重组)处理器。为了按时提供功能全、复杂且集成度高的网络处理器和流量管理器(NPU/TM)解决方案,Bay公司的团队需要一个高性能的嵌入式处理器内核,该内核必须能够方便地集成进Montego,并可作为执行CPU使用。同时为直接进行应用程序开发,Montego也需要一个世界级的软件环境来提供完全的支持。
 
技术挑战
 
Bay公司的团队曾为集成一个含有转发引擎、通信量整形功能、SAR、 DMA、策略引擎、控制分类模块、I/O接口、板上存储、以及一个用于异常路径处理的执行CPU等不同功能模块的SoC解决方案而大伤脑筋。这款SoC必须是一款可扩展的、单芯片流水线的处理器,并带有简化的编程模型,在OC192c/10G的应用中可保持线速运 算。
 
解决方案
 
Xtensa核是Tensilica公司提供的可配置嵌入式处理器,它在 Bay Microsystem公司Montego芯片中充当控制中心的作用。Bay公司的工程师们配置Xtensa内核和接口,从而优化Montego以取得面向网络处理应用的高性能、低成本和可扩展性。当在166MHz运行时,Xtensa核是芯片上将许多网络处理接口模块跟流量管理模块相连的执行处理器。 Bay公司的方法令Montego既具备定制化ASIC的性能,又具备一个可编程网络处理器的灵活性。同时,Xtensa处理器核可随SoC设计的其它设计模块一起移植到指定的生产工艺。
 
结合一个含网络系统应用包处理器技术的全套工具组是这一案例取得成功的又一个关键因素。Xtensa处理器生成技术包括了针对每个处理器配置的全套软件工具组,这些资源帮助Bay Microsystems公司快速完成用于网络互联开发系统(IDS)。Xtensa核与一套完整的脚本一起出货,这些脚本可驱动不同的综合、验证、布局布线和测试工具完成所需的确保高质量和高性能SoC设计的全部流程。Xtensa解决方案针对每个配置生成了一整套软件工具链。该工具链在Bay公司的网络互联开发系统(IDS)的开发过程中发挥了优势。Bay Microsystems的客户可将IDS作为完整的开发环境的一部分,该环境包括了一个参考平台、模拟器、软件工具和API。在芯片生产出来前得到关键的Xtensa软件工具支持可节省数月的开发时间。
 
Xtensa内核
Bay Microsystems公司高级副总裁Chuck Gershman表示,“凭借易配置和灵活的开发工具包,Tensilica公司的Xtensa核是我们可编程流水线处理单元的理想补充。为了给我们的 OEM客户提供一个简单易用的高性能处理器,对用于Montego的异常/控制层面上的Xtensa处理器内核可配置的基于RISC的指令集,我们进行了优化。”
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