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飛思卡爾QorIQ LS1多核系列 輕松駕馭物聯(lián)網(wǎng)

作者: 時(shí)間:2013-12-11 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  數(shù)以億計(jì)的智能連接組成的遍布社會各個(gè)方面,無論從事哪一行,只有搭上的順風(fēng)車,才能在真正崛起的時(shí)候有所建樹。根據(jù)最近《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》的信息部門發(fā)布的一份報(bào)告,對來自世界各地19個(gè)不同行業(yè)的779名資深商界領(lǐng)袖進(jìn)行了調(diào)查,報(bào)告指出約有75%的公司在探索或已經(jīng)使用了與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的產(chǎn)品或服務(wù)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/198471.htm

  如今,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代悄悄來臨,開始走進(jìn)我們的生活,其在消費(fèi)電子、工業(yè)、能源、交通和醫(yī)療健康等領(lǐng)域真正落地生根,這背后是無數(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)的創(chuàng)新和成熟應(yīng)用。在集成電路領(lǐng)域,特別是與物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的通信領(lǐng)域,創(chuàng)新從未停止,半導(dǎo)體(Freescale)全新 多核系列就是一個(gè)很好的例子,其旨在支持廣泛的功耗敏感型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)自動(dòng)化和控制設(shè)備等。

  多技術(shù)融合

   系列是一個(gè)靈活的集成產(chǎn)品,基于軟件感知架構(gòu)Layerscape,將特定應(yīng)用IP和SoC設(shè)計(jì)與ARM技術(shù)相結(jié)合,將先進(jìn)的節(jié)能和智能融入全球數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。全新 系列擁有兩個(gè)可靠性經(jīng)優(yōu)化的ARM Cortex-A7內(nèi)核。Cortex-A7處理器是ARM目前開發(fā)的最有效的應(yīng)用處理器,其體系結(jié)構(gòu)和功能集與Cortex-A15處理器完全相同,不同之處在于,Cortex-A7處理器的微體系結(jié)構(gòu)側(cè)重于提供最佳能效,因此能提供超低功耗。高效的內(nèi)核通常用于智能手機(jī)等電池應(yīng)用,其檢錯(cuò)和糾錯(cuò)技術(shù)已得到增強(qiáng)。的芯片分析表明,雙核Cortex-A7在1 GHz時(shí),整個(gè)SoC的典型功率低于3 W(LS1022A處理器的功耗通常小于2 W),其性能達(dá)到Coremark 6000分。除了出色的功效外,QorIQ LS1系列處理器在低于3 W的功率范圍中達(dá)到了前所未有的集成水平,從而在市場上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

  LS1系列結(jié)合優(yōu)化的外設(shè),特別適合無風(fēng)扇的嵌入式應(yīng)用,其對所有SRAM進(jìn)行ECC保護(hù)以實(shí)現(xiàn)最大的可靠性,支持DDR3L及DDR4內(nèi)存,并具有虛擬化支持和QUICC引擎技術(shù),帶集成PHY的SATA3與USB 3.0,所有這些全部封裝到一個(gè)19 mm×19 mm的小型SoC中。需要強(qiáng)調(diào)的是,LS1系列集成了LCD控制器和工業(yè)接口,這對于新的多協(xié)議工業(yè)平臺是極具吸引力的選擇。QorIQ LS1020A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

  與核無關(guān)的軟件感知架構(gòu)

  在各個(gè)領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,最繁瑣和費(fèi)時(shí)的不是硬件平臺的設(shè)計(jì)而是軟件設(shè)計(jì),往往要花70%的資源和時(shí)間在軟件上。實(shí)現(xiàn)代碼效率和開發(fā)效率之間的平衡,性能與靈活性、易用性之間的平衡,成為嵌入式處理器供應(yīng)商之間爭相競逐的領(lǐng)域,這正是軟件感知架構(gòu)Layerscape至關(guān)重要的原因所在。Layerscape是一個(gè)以軟件和編程能力為主的方法,也是一個(gè)與核無關(guān)的架構(gòu),既可以用Power Architecture也可以用ARM。它可以幫助工程師通過性能優(yōu)化的代碼和軟件,充分利用和輕松挖掘架構(gòu)能力,其也被譽(yù)為下一代QorIQ平臺的基礎(chǔ)。

  Layerscape的架構(gòu)如圖2所示,其采用邏輯方式被劃分為通用式處理層(GPPL)、加速包處理層(APPL)和快遞包I/O層(EPIL)3個(gè)層次。其中,通用式處理層包括任意類型的處理器(同時(shí)支持Power Architecture或ARM內(nèi)核);加速包處理層包含包處理單元,如硬件加速器、可編程引擎或者兩者的組合;快遞包I/O層提供支持L2+交換功能的所有網(wǎng)絡(luò)接口之間真正具有決定性的線速性能,并且包含芯片的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口,如Gb以太網(wǎng),Interlaken、RapidIO和PCI Express等。Layerscape架構(gòu)能將開發(fā)團(tuán)隊(duì)最為重要和最具價(jià)值的方面保留下來:即獨(dú)具特色的軟件。這不僅可以降低研發(fā)投資成本,還能加速上市時(shí)間,并具有很好的靈活性。

  引腳和軟件兼容的LS1系列定位于必須要安全、智能和高效運(yùn)行而不犧牲性能的應(yīng)用,包括3款產(chǎn)品:(1)高度集成的QorIQ LS1020A處理器,是企業(yè)和消費(fèi)者無風(fēng)扇網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的理想選擇,如企業(yè)接入點(diǎn)、多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和安全設(shè)備。(2)QorIQ LS1021A處理器,加上集成的顯示控制器和工業(yè)接口,用于工廠/樓宇自動(dòng)化、M2M、印刷和國防/航空航天應(yīng)用。(3)成本優(yōu)化的QorIQ LS1022A處理器,為性能高度可靠、功耗最敏感的工業(yè)應(yīng)用提供非常高效的功率包絡(luò)。

  當(dāng)前處理器正向多核芯片設(shè)計(jì)發(fā)展(包含同構(gòu)和異構(gòu)),以獲得性能最大化,并且讓功耗最小化,此外還要讓軟件開發(fā)變得高效、可維護(hù)、靈巧、快速和相對簡潔。QorIQ LS1多核系列處理器滿足以上所有要求,它正在等著你的駕馭。

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