爱上飞思卡尔QorIQ T2系列的N种理由

 在有线及无线通信嵌入式处理器领域排名，占有市场绝对地位的飞思卡尔让Power Architecture成为网络处理器的主流方案；而全球服务器出货量排名的IBM使得Power Architecture成为世界一流的数据中心处理解决方案。根据思科公布的物联网发展报告称，大摩预计到2020年，全球物联网（IoT）设备总量将达到750亿部，这无疑对数据中心处理能力带来了很大的挑战，而数据中心的增加对企业成本和能耗也带来了压力。飞思卡尔推出的 28 nm QorIQ T2080和T2081通信处理器就可以帮助数据中心应对这些问题，并解决数据剧增给通信业带来的一系列挑战。T2系列带8个虚拟内核，性能跨度大，从每核1.2 GHz~1.8 GHz不等。T2081目标应用包括移动回程设备、LTE / WCDMA信道卡、控制卡和网卡，以及测试和测量产品。    

剖析T2系列处理器    28 nm QorIQ T2080和T2081通信处理器具备T系列旗舰产品T4240的架构创新特点，如1.8 GHz双线程e6500内核，并以更低的功耗和价格应用于8个虚拟内核的中端平台中。T2080处理器是继飞思卡尔成功推出P3041和P2041中端4核处理器后的又一力作，主要用作控制层面或集成的控制和数据层面处理器。它是出色的升级产品，将内核处理能力、缓存大小、SerDes带宽和以太网连接性能提高了2倍以上，同时功耗处于相近的水平。它还为P4080用户提供了一个非常有价值的机遇，因为T2080在提供同等性能的同时，价格和功耗更低。T2081是T2080的小尺寸版本，与4核的T1042引脚兼容。这就使T1042用户能够在处理需求增加的时候轻松升级产品性能。同时，用户还可以在两种不同性能水平的产品中使用相同的电路板。新T2081器件集成了4个双线程电源架构e6500内核，每核运行速度高达1.8 GHz（每核6.0 DMIPS/MHz），主要功能包括先进的虚拟化技术、广泛的I/O选项、数据路径加速度架构(DPAA)和强大的安全功能。 e6500内核的双线程技术是单线程性能的1.7倍，提供128位AltiVec单指令多数据向量处理器，执行原来由DSP执行的计算操作，如媒体加速和雷达信号处理，但比DSP的功耗低很多。DPAA使工程师能够开发适合一种QorIQ处理器的代码，并在QorIQ系列中轻松向上、向下扩展，从而大大缩短开发周期。它还允许工程师创建十分灵活的终产品，提供广泛的成本和性能点。DPAA包含加速特性，适用于数据包解析、分类和分发，队列管理(QMAN)，硬件缓冲管理，集成安全加速(SEC)，签名检测(PME)以及RapidIO消息传递(RMAN)等功能。

  图1 T2081内部架构图  

  让设计变得简单    来看QorIQ T2系列能如何帮助我们解决实际问题。要让数据中心网络架构变得更加智能，需要多核处理器去优化数据内部网络，降低每个叶片的功耗并增加性能，以增加整体效率，此外还要扩展带宽以应对物联网所带来的巨大数据量。虚拟8核QorIQ T2系列处理器性能高、功耗相对较低；其具有的硬件加速功能让CPU可以从事更高价值的工作；而且它的SoC架构具有先进虚拟化技术和网络融合服务质量，因此，T2系列在建立数据中心网络中可以发挥很大的作用。图2所示为采用QorIQ T2系列前后，数据中心网络架构的变化。

  图2 数据中心网络架构演进前后的对比  

 应用交付控制器是应用服务器与数据中心对外接口之间的网络中间层。它能够跨服务器实现HTTP终接、安全套接字处理、深层数据包检测DPI威胁管理、压缩、缓存，应用卸载、负载均衡和流量调整，从而优化服务器效率。凭借QorIQ T系列T2080/T2081虚拟8核通信处理器，并配合C29x加密处理器系列，飞思卡尔向应用交付控制器市场提供了一个高性价比、低功耗的解决方案，如图3所示。

  图3 应用交付控制器模块框图  

 软件定义网络(SDN)交换机/路由器提供了一种开放的标准化编程模型，将互操作性、灵活性和效率提升到了新的水平。在这种模式中，数据流量控制将从交换机转移到控制器。控制器可对交换机实施全网范围的自适应控制，更适合应对网络流量的爆炸性增长。飞思卡尔的SDN技术摆脱了当前OpenFlow L3的局限，扩展到了L4~L7 OSI层，支持将防火墙和深度数据包检测(DPI)等网络服务嵌入到数据转发平面中。这些前沿的SDN解决方案已借助VortiQa网络软件在广泛的QorIQ多核SoC产品组合中进行了优化，而T2080/T2081虚拟8核通信处理器更是能让用户在平衡性能、价格、功耗时有更好的选择。

  图4 SDN交换机/路由器模块框图  

  性能不误节能使命    之前提到了QorIQ T2系列的一大优势就是保证性能的同时保持较低功耗，现在就来解释一下原因。为满足严苛的OEM功率要求，T2系列产品采用高级电源管理方法，通过使用一种可变模式的电源开关降低能耗，允许客户分别对内核和其他处理单元精确地调节功耗。这种方法还包括深度睡眠模式和待机模式，使创建的产品的休眠功耗低于0.5 W，同时保持了快速、高响应性的联网，满足按需处理的需求。为符合能耗标准欧洲行为准则（ECC）和能源之星（SNE），T2系列器件架构和28 nm制造技术支持无风扇、对流冷却系统设计。以上所述的只是QorIQ T2080和T2081通信处理器优势的一部分，更多的优点需要您在使用时慢慢体会。T2系列将在2014年季度开始打样，请准备好让它们提升您的系统性能和功耗吧！