功率问题迫使嵌入式OEM求助多核技术

    新创公司Cavium将为存储和通讯市场推出一个嵌入式处理器系列，该系列基于MIPS技术公司的一种64位架构。在这个充满竞争的市场上，Freescale公司打算推出一种围绕基于PowerPC的Power架构而建立的下一代多内核平台。这种新平台将采用45纳米工艺和绝缘体上硅(SOI)技术——在这个特殊的领域，Freescale似乎要逾越65纳米节点。

    AMCC、Broadcom、英特尔、PASemi、Raza等制造商们最近面向联网、存储、无线及其它相关的高端应用推出了单内核或多核嵌入式处理器。他们都有一个充分的理由：在2010年这类芯片市场的规模将超过30亿美元。

    大多数的OEM仍然在采用32和64位的单内核方案，但该市场正在快速变化中。“在高端嵌入式市场上，我们在功耗方面遇到了难以逾越的障碍。”LinleyGroup公司总裁兼首席分析师LinleyGwennap表示。

    对于像基站、DSL设备和路由器等更高端通讯系统来说，通常的功率预算不高于15-20瓦，Gwennap指出。但OEM们却常常超出预算要求，为了解决在系统设计中日益严重中的功效问题，他们被迫寻找新的多核方案，他透露。

    嵌入式多核方案面世已经有一段时间了。由于在功效及其它方面的优势，多核正在从早期接纳阶段晋升为主流技术，Cavium公司战略营销主管AmerHaider说。

    缩小尺寸的历程远未终结，但在嵌入式市场高端的兆赫兹竞赛似乎将要落下帷幕。

    这个趋势与基于PC的处理器市场类似。多年来，英特尔曾宣称将把处理器的时钟速度提升到10GHz或更高，但这种情况下功耗一直是块巨大的绊脚石。在PC领域，AMD和英特尔被迫停止兆赫兹竞赛，而把目光投向多核方案。多核产品采用现有处理器内核，并在一个SoC格局中将他们适当缩放，从而减少芯片数量和功耗。此外，多核产品还能在多个内核之间进行功能划分，来使系统更高效。

    但不像PC市场，嵌入式多核业务向高端OEM们呈现了一系列令人迷惑的新选择。绝大多数OEM仍在采用ASIC、DSP、FPGA和通用单内核处理器。事实上，在可预见的未来，大多数应用并不需要多核方案。

    但多内核嵌入式处理器的突然出现，使越来越多的大公司和新创公司加入到一场争夺赛中，来抢夺其它多种有竞争力的架构的地盘，这其中包括基于ARM、MIPS、PowerPC、X86等的架构。    

F1：Freescale的45nm多核平台

    这些方案能否充分利用多种架构所固有的并行优势，目前尚不明朗。事实上，Freescale公司官方表示，第一代多内核架构有功有过。一些产品对大多数应用来说大材小用，还有一些产品不能运行旧的软件。

    “但由于在今天的基础结构中数据流越来越大，我们正处在一个拐点上。”Freescale公司网络系统分部营销总监JeffTimbs指出，“系统设计者正在试图借助双核、接着再采用多核架构，来解决其所面临的下一代挑战。”

    Freescale公司在2005年推出了其PowerQuicc通讯处理器的双核版本，最新的PowerQuicc产品是采用90nmSOI工艺生产的。不过下一步，Freescale公司似乎将逾越65nm而直接采纳45nm工艺。采用45nmSOI工艺的平台将利用来自IBM公司的公共平台联盟的一种工艺技术，并预定在2008年末期开始供货。

    同90nm技术相比，该45nm版本据称能把功效提高50%。该平台可支持超过32个同质和异质内核，包括一个DSP。该平台预计可支持其现有的1.5GHz内核e500-mc。

    该平台的核心是一种用于片上连接的新型可升级结构(fabric)技术。该平台也支持以太网、PCIExpress和RapidI/O。

    Freescale在该领域的新对手Cavium公司正面向联网市场推出其Octeon多核产品系列的90nm版本。另外，借助其Octeon系列新版本，该公司还进入了存储处理器市场。Octeon存储服务处理器系列利用了TSMC公司的90nm工艺，并基于MIPS技术公司的64位RISC架构而建立。

    该处理器系列由7款器件组成，包括从2个内核到12内核的器件。这些器件能提供存储应用加速、10GbXaui、PCIExpress、Gb以太网端口和双DDR2存