利用基础架构节点支持任意设备间通信的未来移动通信

网络组件业务部多核产品线总监

Charlie Kawwas，

半导体解决方案产品部销售兼营销副总裁

LSI公司

到 2009 年底，移动产业的全球用户数量已超过 40 亿，创造收入逾 7,000 亿美元。此外，业界领先的移动设备供应商 Ericsson 预计到 2020 年将实现 500 亿个连接。尽管当前全球经济不景气，但这似乎对移动产业的影响微乎其微。

移动产业整体预期将继续保持增长，这对无线服务领域的所有成员来说无疑都是可喜的消息。但是，有一点我们必须要需要注意的是：本领域的强势增长主要集中在一个特定领域，那就是——移动数据，这很大程度上是由于发达国家的语音和短信 (SMS) 市场已经达到饱和的缘故使然。

在为升级移动基础架构进行大规模投资之前，分析技术的发展趋势，并明确最有效的投资资源利用方式至关重要。因此，我们非常有必要了解哪些处理器能够最好地支持未来的增长型需求。新型处理器架构不仅必须提供统一的软件支持，同时还要具备高级别的通信安全性。

LSI 面向高级通信处理器基础架构的革命性发展规划使设备制造商和服务供应商能全面应对未来移动网络面临的挑战。LSI的解决方案集成了业经验证的可编程可扩展元件为构建基础的通信处理器，该解决方案可以帮助通信公司在这一市值预计高达 8,500 亿美元的市场中大幅提高其市场份额。

市场影响分析

推动通信产业不断发展的两大最主要力量是移动服务需求以及移动宽带接入。从上述两个方面结合底层处理器或 CPU 技术对移动应用进行分析，我们不难发现技术的相关发展趋势。一方面是应用所需要的CPU内核性能，另一方面是应用所需要的内核或线程的数量。这两方面相结合，就能反映出处理器市场的多方面发展趋势。图 1 给出了各种器件单位内核性能和所需内核数量的比较。根据该图分析应用的交集，我们能够得出以下结论：

1、有的应用依赖于 CPU，需要较高的 CPU 功能。这类受 CPU 限制的应用通常为纯控制层应用，如 xGSN控制层卡；

2、而其它应用则依赖于线程，需要处理器提供更多线程。这类线程依赖型器件通常是经典的以数据层为中心的应用，如 RNC 中的传输卡。

图 1 显示出，一系列不同应用对内核性能和内核数量有着平衡的要求，这是市场成功的关键。

图 1：网络应用基本情况。
1全球移动市场展望：当前全球经济不景气对持续增长的影响非常有限，IDC 公司，2009 年 2 月。

例如，要想满足移动宽带的要求，RNC 用户层应用需要用户密度、每个处理器采用 4 到 8 个内核，以及用户峰值吞吐量（CPU 性能应高于 1.5GHz）的正确混合。因此，未来的通信处理器必须实现多核处理器和强大 CPU 内核的最佳平衡。

重建网络基础架构面临的挑战

移动通信市场需要多核处理器才能满足消费类产品的发展趋势。但是，当前的多核解决方案应用范围有限，不能充分满足未来通信发展的性能与灵活性需求。图 2 表明，当前通信处理器的功能不是以控制层为中心，就是以数据层为中心，因而都不能有效满足消费者对移动服务和数据密集型应用的需求。

图 2：现有多核解决方案存在的问题。

安全性是移动产业面临的又一大难题。前代手机采用异步传输模式 (ATM) 通信通过专用网络传输数据，而目前移动通信正转而采用公共非保护的全 IP 型网络。因此，设备制造商与服务供应商必须开发出可确保客户隐私的新方法，这就要求芯片技术设计人员必须做出相应努力，在设计方案中集成安全性引擎，以保护通过公共网络的数据传输。

LSI 通过提供创新型解决方案，引领行业发展趋势

LSI 在网络领域通过应用其广博的专业知识高效解决移动通信产业面临的挑战，从而始终保持业界领先地位。首先，LSI 的发展规划将采用业经验证的高性能计算内核。所采用的处理器内核将建立在标准化指令集体系架构 (ISA) 的基础之上，以确保设备制造商能使用业界标准化的开发工具。内核将与广泛部署的软件库相兼容，并支持对称多处理 (SMP) 架构，从而进一步支持便携式软件架构的开发。其次，LSI 解决方案将使用 Virtual Pipeline 片上系统 (SOC) 架构，它是一种超级高效的消息传输架构，可实现处理器内部以及处理器之间的通信。Virtual Pipeline 架构可支持下一代网络应用所必需的确定性行为。具备确定性的性能，才能符合服务水平协议 (SLA) 的要求，确保网络运营商无论数据包大小、系统负载情况或协议类型都能预测网络节点的整体网络性能。最后，处理器需具有可扩展性，能帮助设备制造商针对各种网络应用实施 LSI 解决方案。图 3 显示了 LSI 多核解决方案的重要优势。

图 4 显示了 LSI 多核处理器如何满足业界预测的发展趋势。非对称多核方案使处理器不仅能完成数据和控制层操作，而且还使 LSI 提供的解决方案能够将网关从工作负载中解放出来，并满足企业级路由器对多核和单核高性能功能的要求。所有关键的组成部分都能协同工作，共同帮助设备制造商和服务供应商在动态发展的移动通信市场获得成功。

图 3：LSI 解决方案的主要特性。
1. 业经验证的内核：DSP、DPI、TM、CPU
2. 采用 Virtual Pipeline 的多核架构
3. 可扩展的平台方案：接入内核

图 4：LSI 面向网络应用的多核方案 。

本文小结

通过对通信产业进行分析，我们发现当前网络的传统数据层和控制层功能已经很难满足移动消费者的需求。设备制造商和服务供应商必须开发和实施更加强大稳定的基础架构，才能支持移动服务以及几乎无限制的在线内容存取功能。但是，当前的芯片技术解决方案还难以支持未来网络运营商在降低成本的同时又达到乃至超越性能目标的双重要求。不过，LSI 提供的解决方案采用了业经验证的内核、创新型 Virtual Pipelines SoC 架构以及高度可扩展的平台，能够大幅简化通信市场不断转变的需求。LSI 的非对称多核架构策略将成为业界领先的平台，帮助服务供应商和设备制造商在未来移动通信市场中稳操胜券、捷足先登。