上网时间：2006年7月
文章来源：电子工程专辑
作者：David Lammers

飞思卡尔半导体公司面向通信基础设施和IP多媒体子系统(IMS)网关应用，开发出一款基于4个StarCore SC3400内核的DSP引擎—MSC8144。该芯片将于今年第三季度开始提供样品，并在2007年初开始量产。

这款DSP芯片采用90nm绝缘硅(SOI)技术，其四个内核中每个内核都可提供高达1GHz的性能。该信号处理器件与一颗容量为10.5MB的DRAM并行封装在单一封装内，并在逻辑电路与L3存储器芯片之间配有128位、400MHz的接口。

飞思卡尔网络计算系统部高级产品营销经理Altaf Hussein表示，MSC8144是MSC8122的替代产品，后者在2005年初上市。他称，MSC8144的峰值性能为每秒16,000次MMAC运算，是目前已发布的性能最高的DSP。

如今，电信运营商需要处理越来越丰富的媒体内容，如采用H.264和MPEG-4视频解码技术的内容。由于便携电话和媒体播放器的屏幕尺寸较小，分辨率不尽相同，就需要进行视频代码转换，即将媒体内容从一种标准格式转换到另一种格式，使其对信号处理性能的要求也水涨船高。Hussein透露，飞思卡尔已与英国的Trinity Convergence公司就视频代码转换技术展开合作。


图1：MSC8144 DSP芯片封装中集成了DRAM芯片，其四个内核配备了一个串行RapidIO端口

此外，这种四内核产品也可用于企业级VoIP网关和视频会议系统、无线基站以及目前被称为IP多媒体子系统网关的系统。飞思卡尔数字系统部总经理Lynelle McKay表示：“该DSP引擎在网络覆盖方面的一个显著应用实例，就是通过IMS网关实现的‘随地接入(access anywhere)’通信。”当用户改变所处位置时，他们对视频、语音和数据业务提出服务质量(QoS)级要求。而MSC8144具备“以低功耗封装提供这些融合网络功能所需的性能。” McKay表示。

此前基于StarCore产品的软件仍然能够用于这款四内核引擎，但飞思卡尔的工程师也开发了用于Viterbi和视频算法的更加高效的专用指令。该公司宣称，与目前正在销售的双内核MSC8122器件相比，MSC8144实现了性能加倍，能够在30帧/秒的视频CIF分辨率下，处理多达3倍(13个而非4个)的H.264视频通道的3倍的性能，并且处理的VoIP(G.729AB)信道通量也从168个提高到336个，大约翻了一番。

Hussein表示，飞思卡尔已将其MSC8360 PowerQuicc产品的处理模块用于MSC8144中，该处理模块包含用于ATM、IP处理和软件复用的QuiccEngine。“这就使我们可以削减DSP内核的部分功能—很少有DSP在同一个裸片(die)集成了IP处理功能，”他说，“我们发现了瓶颈所在，也就针对性地推出了一款我们认为进行了平衡取舍的处理器。”

使用可编程的QuiccEngine，有助于提供QoS。而且，MSC8144具有非阻塞交换结构，“这意味着该芯片中没有阻塞单元。”Hussein表示。

在被问及功耗问题时，飞思卡尔的营销通信经理Kim Mallinger表示:“设计团队曾作出估计，若全部四个内核工作在趋向最高速率的增强型全速率(EFR)通道，在每个通道工作速率达到800MHz时，总功耗约为4.5W。”此外，通过在同一封装中使用DRAM，MSC8144无须针对每个器件使用外部存储器，从而比竞争的解决方案多节省了1W功耗。

该产品采用采用783管脚29×29mm倒装芯片PBGA封装，提供1GHz内核和800MHz内核两种版本。批量1万片时，单价从180美元起。