飞思卡尔针对下一代应用感知网络的PowerQUICCTM III处理器架构
高度集成多核MPC8572系列大幅推动网络演进
2007-08-30
作者：彭 湃
近年来，随着网络性能的日益提高，网络复杂程度亦大幅提高，网络设备厂商正在寻找能简化系统设计、构建智能应用协议网络的高度集成的内容处理解决方案。作为网络通信解决方案的主力推动者，飞思卡尔" title="飞思卡尔">飞思卡尔半导体一直构想一个让所有人都能使用高性能" title="高性能">高性能安全网络的世界。为了帮助实现这一构想，飞思卡尔已经开发出一个创新的多核处理器架构，该架构可以处理控制数据平面、应用感知内容处理、深度包检测、模式匹配、网络许可控制和加密加速。这个高级处理器架构在基于Power ArchitectureTM技术的MPC8572 PowerQUICCIII系列中首次实施。这个多核技术架构基于飞思卡尔出类拔萃的嵌入式" title="的嵌入式">的嵌入式内核性能、流量管理和安全加速技术，具有高级别的集成和性能、与整个PowerQUICC III系列统一的编程模式、灵活的SoC平台、可快速上市以及简化的板卡设计等优势。目标应用包括：多业务路由与交换、防火墙/VPN、一体化安全管理、入侵检测与防护、反病毒、负载平衡、内容交换、应用感知网络设备。同时，该架构还将满足无线基础设施设备（如无线节点控制器、无线网络控制器及WiMAX基站）在计算方面的日益严格的要求。
1 革命性的技术演进
飞思卡尔PowerQUICC III 一体化通信处理器可在以Power Architecture技术构建的可扩展e500片上系统（SoC）平台的基础上，提供对称和不对称多核系统解决方案，使处理器能够同时运行多操作系统，如实时操作系统和Linux?誖操作系统，还可以提供双核千兆赫以上的通信处理性能以及高级内容处理和安全功能。
MPC8572系列处理器可提供1.2GHz～1.5GHz的时钟速度。它采用两个功能强大的处理器内核、增强型" title="增强型">增强型外围设备和高速互连技术，对处理器性能和I/O系统吞吐量进行平衡。这些处理器还包含1个应用加速块，它集成了4个功能强大的引擎：一个查找表单元(TLU)，可以降低复杂表搜索和报头检测的负荷；一个模式匹配引擎（PME），用于处理正则表达式（reg-ex）匹配；一个压缩存储空间引擎，用于管理文件解压；和为虚拟专用网络加速IPSec和SL/TLS密码操作的安全引擎。
由于采用了飞思卡尔的绝缘体上硅芯片技术（SOI），MPC8572能够提供更高的性能和更低的功耗，代表了PowerQUICC系列不断创新的最先进水平。通过进行无损失集成，MPC8572平台构建在Power Architecture技术的嵌入式核心性能之上，增加了新的功能，增强了流量管理和安全加速。MPC8572结构如图1所示。
通过支持MPC8572的高速接口，可实现与数据平面的网络处理器和与ASIC的可扩展连接，同时，MPC8572平台能够处理复杂、计算要求苛刻的控制平面处理任务。此外，这些处理器还包括下一代双倍数据速率（DDR2/DDR3）内存控制器、增强型千兆以太网支持、双倍精度浮点和具有最新高级加密标准（AES）功能的一体化安全引擎。
2 能为多个目标应用提供多种功能
MPC8572系列处理器具有的强大功能集和高级集成，为仅需要以太网或RapidIO互联的应用提供了最佳通信处理解决方案。下一代体系结构还能满足无线基础架构设备（如无线节点控制器和WiMAX基站）对计算的苛刻要求。高性能和经济高效的MPC8572系列处理器的目标是广泛的成像和通用嵌入式控制应用，例如机器人技术、离散制造和流程制造控制。RapidIO序列交换接口的片上支持非常适用于连接高性能分布式系统中的MPC8572处理器和外围设备，包括控制平面处理、协议处理和其它需要高速、对等通信和低针脚数的计算密集型应用。RapidIO生态系统" title="生态系统">生态系统由50多个成员组成，包括业界领先的嵌入式厂商，他们能提供主机处理器、DP、通信处理器、底板界面、交换机、系统、工具、操作系统和服务。
3 MPC8572主要特征
MPC8572的主要特征如下：
(1) 2个高性能的增强型e500内核;
(2) 与纠错编码（Error Checking and Correcting）共享1 MB的L2高速缓存;
(3) 较高的内部处理带宽;
(4) 4个集成的以太网控制器（增强型TSEC），带IEEE 1588支持和无损流控制;
(5) 2个集成的DDR2/DDR3内存控制器;
(6) 1个带MII（混合）的10/100bps快速以太网控制器（FEC）;
(7) 灵活高速的互连接口;
(8) Serial RapidIO互连技术;
(9) PCI Express?誖。
4 广泛的合作伙伴生态系统
飞思卡尔的安全和通信处理解决方案得到了广泛的第三方合作伙伴生态系统（包括网络安全领域的专家）的支持。依托这个广泛且不断发展的生态系统，原始设备制造商（OEM）能够加快产品上市速度，降低开发成本。飞思卡尔已经与Kaspersky实验室及其StreamAV部门结成合作关系，开发飞思卡尔技术构件的原型， 及具有优化反病毒解决方案和密集内容处理的网络设备。
随着网络技术的演进，MPC8572处理器平台将为网络和通信设备开发商提供高性能的单芯片处理器备选产品，以替代在多个系统中运行的、基于高成本低效率的ASIC的软件密集型解决方案，推动网络的演进，将单独的控制和数据平面融合到面向多业务的高感知处理平台，把网络性能、深度包检测、应用层和服务层感知提升到一个新的水平，并广泛地增强下一代网络接入产品的安全性。
1 革命性的技术演进
飞思卡尔PowerQUICC III 一体化通信处理器可在以Power Architecture技术构建的可扩展e500片上系统（SoC）平台的基础上，提供对称和不对称多核系统解决方案，使处理器能够同时运行多操作系统，如实时操作系统和Linux?誖操作系统，还可以提供双核千兆赫以上的通信处理性能以及高级内容处理和安全功能。
MPC8572系列处理器可提供1.2GHz～1.5GHz的时钟速度。它采用两个功能强大的处理器内核、增强型" title="增强型">增强型外围设备和高速互连技术，对处理器性能和I/O系统吞吐量进行平衡。这些处理器还包含1个应用加速块，它集成了4个功能强大的引擎：一个查找表单元(TLU)，可以降低复杂表搜索和报头检测的负荷；一个模式匹配引擎（PME），用于处理正则表达式（reg-ex）匹配；一个压缩存储空间引擎，用于管理文件解压；和为虚拟专用网络加速IPSec和SL/TLS密码操作的安全引擎。
由于采用了飞思卡尔的绝缘体上硅芯片技术（SOI），MPC8572能够提供更高的性能和更低的功耗，代表了PowerQUICC系列不断创新的最先进水平。通过进行无损失集成，MPC8572平台构建在Power Architecture技术的嵌入式核心性能之上，增加了新的功能，增强了流量管理和安全加速。MPC8572结构如图1所示。
通过支持MPC8572的高速接口，可实现与数据平面的网络处理器和与ASIC的可扩展连接，同时，MPC8572平台能够处理复杂、计算要求苛刻的控制平面处理任务。此外，这些处理器还包括下一代双倍数据速率（DDR2/DDR3）内存控制器、增强型千兆以太网支持、双倍精度浮点和具有最新高级加密标准（AES）功能的一体化安全引擎。
2 能为多个目标应用提供多种功能
MPC8572系列处理器具有的强大功能集和高级集成，为仅需要以太网或RapidIO互联的应用提供了最佳通信处理解决方案。下一代体系结构还能满足无线基础架构设备（如无线节点控制器和WiMAX基站）对计算的苛刻要求。高性能和经济高效的MPC8572系列处理器的目标是广泛的成像和通用嵌入式控制应用，例如机器人技术、离散制造和流程制造控制。RapidIO序列交换接口的片上支持非常适用于连接高性能分布式系统中的MPC8572处理器和外围设备，包括控制平面处理、协议处理和其它需要高速、对等通信和低针脚数的计算密集型应用。RapidIO生态系统" title="生态系统">生态系统由50多个成员组成，包括业界领先的嵌入式厂商，他们能提供主机处理器、DP、通信处理器、底板界面、交换机、系统、工具、操作系统和服务。
3 MPC8572主要特征
MPC8572的主要特征如下：
(1) 2个高性能的增强型e500内核;
(2) 与纠错编码（Error Checking and Correcting）共享1 MB的L2高速缓存;
(3) 较高的内部处理带宽;
(4) 4个集成的以太网控制器（增强型TSEC），带IEEE 1588支持和无损流控制;
(5) 2个集成的DDR2/DDR3内存控制器;
(6) 1个带MII（混合）的10/100bps快速以太网控制器（FEC）;
(7) 灵活高速的互连接口;
(8) Serial RapidIO互连技术;
(9) PCI Express?誖。
4 广泛的合作伙伴生态系统
飞思卡尔的安全和通信处理解决方案得到了广泛的第三方合作伙伴生态系统（包括网络安全领域的专家）的支持。依托这个广泛且不断发展的生态系统，原始设备制造商（OEM）能够加快产品上市速度，降低开发成本。飞思卡尔已经与Kaspersky实验室及其StreamAV部门结成合作关系，开发飞思卡尔技术构件的原型， 及具有优化反病毒解决方案和密集内容处理的网络设备。
随着网络技术的演进，MPC8572处理器平台将为网络和通信设备开发商提供高性能的单芯片处理器备选产品，以替代在多个系统中运行的、基于高成本低效率的ASIC的软件密集型解决方案，推动网络的演进，将单独的控制和数据平面融合到面向多业务的高感知处理平台，把网络性能、深度包检测、应用层和服务层感知提升到一个新的水平，并广泛地增强下一代网络接入产品的安全性。
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