28nm、32個核、ARM Cortex-A15、C66x DSP，它們個個都是能吸引工程師的技術和產品，如果把它們都集成在一個芯片里會產生什么效果呢？德州儀器(TI)在2012年的移動世界通信大會上給出了答案——TC16612/4/6 SoC。
TC16612/4/6 SoC的產生有其必然性，因為移動通信正迎來新的轉折點：首先，移動通信從GSM到3G再到4G，在數據大爆炸的今天，各個環節都急需擴大容量；其次，移動通信的多重標準問題需要主處理平臺有多模式運行能力；而且網絡拓撲結構不斷發展，例如，從小型蜂窩基站向宏基站擴展以及采用C-RAN；此外，對成本和節能環保的要求也越來越高。
近日，TI DSP業務發展經理鄭小龍先生帶著十分喜悅的心情講述TC16612/4/6 SoC的故事：“大家一直在問我們兩個問題，針對通信應用TI有什么手段能把主控制器加在DSP上以及TI CPU到底能達到什么樣的性能。今天我很高興地宣布，TI終于把我們強大的DSP和同樣強大的ARM Cortex-A15有機地結合在一起，這也是大勢所趨。”
Keystone 強勁升級——Keystone II
當很多工程師才剛開始使用KeyStone、競爭者還在探秘KeyStone的時候， 不到2年的時間，TI又推出了Keystone II。TI把28 nm注入到了Keystone II多內核架構中，可以讓Keystone II能集成更多的功能模塊。TI還率先在電信基礎設施中采用ARM Cortex-A15 RISC 內核，能支持混合使用多達32 個內核，增強了以太網交換和數據包處理功能，可向上擴展Radio AccelerationPacs。Keystone II內部框圖如圖1所示。
圖1 Keystone II內部框圖
小龍表示：“TI把Keystone II中的ARM核直接從A8過渡到A15，滿足了網絡運營商和OEM 廠商對更節能和更緊湊的平臺提供具有更高帶寬的網絡基礎設施的需求。Keystone II內部有多個C66x和Cortex-A15集成陣列，使用了72 bit DDR3、帶寬從1Gb/s~10Gb/s的安全協處理器、網絡協處理器、比特率協處理器，還具有WCDMA接收和發送模塊、快速傅里葉轉換（FFTC）模塊、器件安全包、數字射頻前端以及豐富的接口。”
此外，Keystone II 的多內核導航器也得到了增強，可提供16 KB 硬件隊列、100 萬個描述符和內置硬件智能，用以實現調度及負載平衡。該架構包含具有2.8 Tb/s 交換容量的增強型共享存儲器控制器，可實現對共享內、外部存儲器的低時延存取，另外其還采用2.2 Tb/s TeraNet 交換結構，能在所有片上處理元件和資源之間實現業界領先的無阻塞數據移動。
先主攻小型蜂窩基站和環保節能型宏基站
首批基于Keystone II的TC16612/4/6 SoC主要用于超高容量的小型蜂窩基站和環保節能型宏基站。小龍說到：“TCI6636具有4個Cortex-A15和8個定點及浮點C66x DSP，有高達18 MB的片上存儲器，集成層一、層二、層三，傳輸處理以及運維與控制處理。TCI6636 是業界首款采用LTE Advanced (LTE-A) 技術的SoC，支持語音數據同步、40 MHz 的LTE 信號帶寬、300 Mb/s的下行鏈路以及150 Mb/s的上行鏈路，并支持多達256個用戶。TCI6636具有夜間模式、動態關機和快速重啟的功能。TCI6636不但能為開發人員帶來超過兩倍的容量及超高性能，還能顯著降低系統成本與功耗，從而開發出經濟高效的綠色環保型基站。”
來看看TCI6636是如何降低成本和功耗的。常規宏基站設計如圖2所示。如果使用TCI6636來設計宏基站，由于其集成ARM Cortex-A15內核，并提供功能齊全的數據包與安全處理技術，相當于一個宏基站控制器，不僅能夠支持多領域宏基站，而且還可取代昂貴而耗電的網絡處理器。TCI6636 內置以太網、SRIO 和天線交換功能，所以可以省去天線FPGA、以太網交換機和SRIO交換機，這樣總共能使系統級功耗降低約75 W，并節省625美元的材料清單成本。此外，對目前使用TI TMS320TCI6618 SoC 等基帶處理器的網絡運營而言，TCI6636 可作為配合協處理器的控制器。
圖2 常規宏基站設計
小龍補充到：“TCI6636 與TI 整個KeyStone 多內核產品系列以及TMS320C64x DSP 系列代碼兼容，可確保TI 客戶此前所做的所有軟件投資都能重復利用。TI正在和Aricent協作開發一種專為TI KeyStone 多內核SoC優化的量產質量級、市場就緒型小型蜂窩基站協議棧。TI今后還會針對更廣泛的領域推出相應的產品，如工業控制、醫療設備、高清視頻處理等。”
基于Keystone II的TC16612/4/6 SoC在為用戶帶來高性能的同時也為運營商降低了資本支出和運營成本，達到了通信SoC新的高峰，相信會是OEM 廠商新一代節能網絡基礎設施解決方案的不二之選。