面对多核芯片冲击，通信处理器何去何从？

发布于 2008-09-23 16:37:25 浏览：3849 订阅该版

飞思卡尔半导体早在15年前就发明了通信处理器，其PowerQuicc已经成为主流产品用于各式各样的组网和通信功能。英特尔和其他厂商提供了同类产品，与配有可编程的数据处理引擎的通用CPU相组合。

然而，随着设计师们逐渐转用多核处理器来实现功能，通信处理器的时代也日渐没落。这些处理器可以在CPU上运行控制平面，以及在附加CPU上运行数据平面。尽管这种方法影响了性能和功耗效率，但设计师们更习惯于这种方式带来的简单编程模式。

飞思卡尔正在着手对多核处理器进行反击，他们提出了该公司的新品牌QorIQ。不过该公司在多核空间上面临着更多的竞争对手。

技术趋势

几种技术趋势已经导致了通信处理器的没落。最初的PowerQuicc芯片使用其数据平面引擎CPM，可以处理很多的通用协议，如TDM、HDLC以及快速以太网等。新的协议能通过固件升级来进行添加；PowerQuicc可以处理几乎所有的协议，并完成这些协议下的互联互通。

不过，随着传输数率的增长，CPM不能及时的跟上。新的芯片为千兆以太网和PCI Express补充了硬线连接的MAC层。此外，运营商级以太网的崛起，也进一步减弱了对内部交互的需要。

在带有更复杂数据面板的应用中，如安全、服务等，就需要一个新的方法。这些功能要求大量的软件支持并需要不断的更新。原始设备商往往视这些功能与他们的核心价值相关。因此，这些功能必须是可编程的。尽管CPM和新的Quicc Engine也支持可编程，飞思卡尔一般不允许客户去对他们进行编程。

多核的关注点

多核处理器包含了通用CPU组，并带有通用的指令集，如Power或MIPS。这些通用CPU组没有在数据平面处理方面得到特别的优化，而Quicc Engine则专门用于这些任务。因此，一个多核设计可能需要更多或者更快的CPU来完成同等性能。

因为CPU数目一般都会超过四个，多CPU间的通信及协调变得愈加繁重。对于大量的CPU，程序员通常需要采用轻型操作系统，或者甚至是一个带有最低配置OS的“裸机”。

不过，一旦这种方法被采用，多核解决方案的稳定性则是一个很大的亮点。数据平面吞吐量很容易受到CPU的个数和速度而产生规模效应。Cavium网络公司提供了最多带有16个CPU的Octeon处理器，使得很多平台可以共享其硬件和软件的设计。相比之下，飞思卡尔仅提供了一个或者两个Quicc Engines的配置。

根据我们的研究，通信处理器在2006年的销售额为5.38亿美元，达到顶峰，我们预计这一数字将在 2012年会跌落为1.5亿美元以下。在同一时期内，用于组网和通信的多核处理器销售额将从5200万美元升至超过4.5亿美元。随着芯片厂商对通信处理器实行减产，系统设计师们不得不考虑使用多核处理器来替代。