互連的重要性

讓我們回到先前那個無線基帶處理的例子。如今一個一般的WiMAX基帶系統(tǒng)可以每個基站擁有24～48個天線數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到每個數(shù)據(jù)流123 Mbps。這樣天線數(shù)據(jù)的總速率就達(dá)到了3～6 Gbps。

在以通過CDMA等擴展頻譜技術(shù)編碼的通道來支持多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的同時，所有基帶處理區(qū)塊還要獲得來自所有廣播天線的數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這樣的良好性能，關(guān)鍵是要有一個高效的低延遲互連。

相比于以太網(wǎng)，Serial RapidIO (SRIO)的協(xié)議過空更低，而且它和PCI Express不一樣，可以支持多個主站，所以SRIO在這種多天線系統(tǒng)中正日益流行。此外，SRIO的多點傳送功能在面向這類應(yīng)用的分布式系統(tǒng)中也是非常重要的。

SRIO還很適合于其它高性能信號處理應(yīng)用，包括雷達(dá)、成像和信號智能等。在這里，多點傳送可以成為一個非常有用的功能，比如在數(shù)據(jù)需要被發(fā)送到多個DSP的IPTV服務(wù)器等視頻處理應(yīng)用中。

在適應(yīng)外部天線時，F(xiàn)PGA方案會有一些困難。如今，執(zhí)行一個SRIO接口所需要的邏輯元件可以達(dá)到數(shù)千個門極，這個接口相比于DSP的硬連線接口來說是很珍貴的。FPGA廠商也實現(xiàn)了這一點，比如Xilinx的Virtex-5就推出了一個硬核PCI-Express接口。要避免這樣產(chǎn)生的成本，有一個很好的辦法就是利用一個FPGA來作為一個DSP的協(xié)處理器，其中FPGA和DSP通過DSP的外部存儲器接口總線來連接，讓數(shù)據(jù)能以較低的成本或者DSP處理器過空從邏輯元件的FPGA發(fā)送出來并發(fā)回到FPGA。

一個混合式DSP/FPGA系統(tǒng)中的無線基帶處理

為了理解對于設(shè)計人員的含義，我們可以來看看上面所討論的一個用于WiMax的特殊方案，以及該方案如何在一個DSP/FPGA多處理器板上應(yīng)用。3～6 Gbps的天線數(shù)據(jù)對于C6455這樣的一個DSP來說太大了，所以天線數(shù)據(jù)的處理就需要一個ASIC或FPGA來進(jìn)行。

以CommAgility的AMC-D4F1 (包含了4個C4655 DSP和1 個FPGA)為例，其中天線數(shù)據(jù)的處理就是由Xilinx FPGA完成的。AMC-D4F1的卡上FPGA和AdvancedMC結(jié)構(gòu)之間的SRIO連接最適合用來將天線數(shù)據(jù)從MicroTCA基架的無線電卡上傳輸?shù)阶鳛榛鶐幚砜ǖ腁MC-D4F1。

在另一方面，WiMAX用戶數(shù)據(jù)每通道的速度大約為19Mbps，而C6455 DSP則可以輕松處理多個用戶通道。AMC-D4F1上的三個DSP有一個連接到FPGA的32位125MHz的外部存儲器接口，而每個DSP有一個64位接口。這樣就構(gòu)成了一個速度至少4 Gbps的接口，讓每個DSP可以處理超過100個用戶通道。

AMC-D4F1的背板SRIO連接性讓系統(tǒng)集成者可以配置多張卡來擴大到所需的基站尺寸，并使得廠商能夠采用一個隨需付費方案來部署基站。這是將資本支出最小化并獲得收入的一個重要因素。