创新SoC网络平台Axxia为移动宽带提速

Axxia代表一种独特的创新网络SoC解决方案平台，灵活且高效节能的可扩展架构!它包含完整的网络芯片和软件组合。本文首先结合LSI的IP优势，概述了Axxia平台具有的灵活性和高度可扩展性，并以与ARM的最新合作再次强调这种可扩展性。接着分析了极富创新性的虚拟管线 (Virtual Pipeline) 专利技术如何为Axxia平台提供确定性能;最后探讨了Axxia无线平台的强大生态系统能如何帮助客户加快产品上市、降低软件投资。

Axxia是什么?一种通信处理器?不仅如此!它代表了一种独特的创新网络SoC解决方案平台，灵活且高效节能的可扩展架构!它包含完整的网络芯片和软件组合：

1.通信处理器，采用先进的多核技术，可实现快速通道加速，具备确定性和高度可编程的性能;

2.最高密度、最低成本和完全可编程的媒体和基带处理器;

3.多业务处理器，高密度、低功耗及完全值得信任的通过包网络进行的TDM传输;

4. 基于Axxia架构的定制化处理器，灵活的客户管理模式，业界领先的交付时间。Axxia网络SoC解决方案为移动和企业网络提供确定性能，其定制化的解决方案实现了高度差异化。

灵活且高度可扩展的平台

“随着EVS、SAE 和LTE-Advanced 等新型架构的大量部署，系统对网络的带宽要求将远远超出当前基础设施的处理能力。这就要求 SoC 架构具备出色的扩展能力，以便在有效控制成本的同时应对不断上升的带宽需求。”LSI公司网络元器件部市场营销总监Tareq Bustami曾指出。

LSI公司亚太区总经理张卫最近在一次媒体交流会中分享了LSI在2012世界移动通信大会(MWC)上重点展示的可帮助移动宽带提速的Axxia平台所具备的高度可扩展性。Axxia 平台采用高能效中央处理单元 (CPU) 和指令集架构 (ISA) 无关型多核架构，允许将通用处理器与灵活、确定的 Virtual Pipeline高速路径融为一体，可针对根据OEM厂商的特定需求进行扩展和定制，在Axxia平台上选择适合自己的硅设计，如ASIC、CSSP或者ASSP。这种独特商业模式受到LSI客户广泛称道(如图1所示)。

图1. LSI独创Axxia网络平台混合了通用和特定用途的处理方式，并具备可整合客户定制IP的能力。

而这种灵活的商业模式是建立在LSI广泛的IP积累基础之上的。客户可利用LSI提供的预验证的遵从标准的IP核降低成本和加速上市时间。

LSI的CoreWare IP是经验证的复杂IP功能，并达到LSI特定的设计完整性、简便易用性，可重用性，可支持性，质量、可交付性以及支持性基础设施等一系列标准。另外，CoreWare IP解决方案与存储行业领先标准接口和部件是协同的，确保遵从性，让客户能够将资源专注于产品细分和竞争性优势。

自1990年以来，LSI的IP解决方案已经包含了高级的、预打包的芯片部件和完整的交付，通过LSI领先的设计工具和方法实现简单的集成。针对终端应用进行设计的LSI IP支持系统级别的考虑，包括仿真和信号完整性要求等。

LSI还提供灵活的IP订阅模式，让客户能从LSI广泛的解决方案进行选择，从SerDes或者I/O单元到完整的I/O控制器、从处理器核到完整的处理器子系统。具体选择包括但不限于：1.目前和下一代的串行标准(关键存储和网络接口)的支持，比如XFI (10G), 光纤通道(8.5G), SAS (6G), PCI Express (5G)以及很多其他接口;2.最新的并行存储接口支持，如DDR3 SDRAM, QDR、 DDR II+ SRAM和RLDRAM;以及无存储芯片到芯片接口，比如SGMII和SPI4;3. 支持行业最流行的可集成处理器产品，比如PowerPC、ARM、MIPS和ZSP。

与ARM合作，显著提高移动网络性能/功耗比

特别值得一提的是，除了继续发展的基于高性能多核PowerPC的Axxia通信处理器ASSP产品，LSI最近还将新型高性能多核 ARM Cortex A-15 处理器与LSI 硬件加速器的确定性进行了整合，为移动接入、回程和网关带来理想的Axxia处理器方案系列ASSP。该系列提供多种不同的引脚兼容配置，适用于繁多的网络应用，包括NodeB和eNodeB等3G/4G移动访问系统、移动宽带无线电网络控制器(RNC)应用以及企业网关等。Axxia系列提供全面的软件开发环境、评估板以及业界领先供应商推出的一系列软/硬件解决方案。

ARM CPU与LSI硬件加速器配合Virtual Pipeline专利技术，可实现最佳的性能和灵活性。这种合作关系为客户提供了经过验证的可扩展、多功能软件平台，用以支持对无线基础设施的多代扩展。LSI 与 ARM 的合作由来已久，目前内核出货量已超过 10 亿，因此 ARM 内核集成进LSI 旗舰 Axxia 平台是一种自然的选择。该平台使无线制造商能够开发出包含所有基站处理功能的解决方案。

添加ARM节能核的Axxia平台可以为基站和无线基础设施提供高能效、低功耗的多核处理器;提供可扩展的性能，以满足智能电话、平板电脑和云服务带来的海量数据增长需求;提供嵌入式智能，可用于判断流量，识别应用，并在恰当的时间提供恰当的流量，以实现诸如移动视频等实时服务。通过ARM社区和 LSI网络生态系统，客户还可获得丰富的第三方工具和支持。

创新性Virtual Pipeline专利技术提供确定性能

张卫最近在与媒体交流过程中特别强调：“与软件相关的隐性成本已经变得越来巨大，有通信设备制造商表示因软件管理和平台切换导致的成本甚至高达千人×年的量级!而Axxia 平台的硬件加速引擎和硬件可编程的Virtual Pipeline快速通道可大幅降低软件编程工作，并实现高度确定的性能，客户对此表示很兴奋!”

LSI的虚拟管线 (Virtual Pipeline)专利技术是根据对每个数据包制定的各种分类决策，每个数据包或通讯媒体流在离开 ACP 之前都可经过引擎与 CPU 核心的任意路由组合。这种灵活性非常强大与便捷，有利于设计流经器件的通讯流。

采用专利技术可将硬件调度功能与 any-to-any 数据包流传输相结合，从而能根据需要对片上流量进行路由，能够在加速引擎、多核联合体以及SoC子系统组件之间实现通畅的片内通信。流量可从输入端口直接路由至硬件加速引擎，再路由到下一个加速引擎，传输路径完全取决于特定流量的处理需求，与是否使用 CPU 核心无关。可实现高达 20Gbps以上的确定性数据吞吐量，而实现确定性的传输和L2性能在较长的过渡期内可以很好地适用于多协议处理应用。

图2.极富创新性的Virtual Pipeline消息传输专利技术。

举例来说，通过Virtual Pipeline专利技术，可先将以太网接口接收到的流量发送至解密引擎以对加密的流量进行解密，再直接路由至内容检查引擎对包含病毒/垃圾邮件或其他恶意内容的流量进行过滤。如果认为流量是安全的，则可直接将其发送到背板端口，无需通过 CPU 核心。此外，我们也可根据需要将流量从输入端口或加速引擎路由至 CPU 核心进行进一步处理。

无线生态系统平台降低成本、加快上市

Gartner 研究总监 Mark Hung曾表示：“在控制成本的前提下构建可以满足日益增长的移动宽带需求的网络，这是个很大的挑战。运营商将受益于集成度更高的移动基础设施系统 IC 解决方案，因为他们能够在节约成本的同时向4G网络过渡。”

如前所述，Axxia平台提供高度差异化的多核芯片和软件架构，可实现可扩展性与确定性能，这给客户带来的好处包括：可使资本支出降低 50%;而功耗方面的改进功耗降低使运营成本削减 50% ;简化的软件架构可可帮助客户减轻软件开发工作;活跃的产业环境可以增强调试功能，从而加速上市进程;而系统高度集成可降低材料成本(例如存储器和开关);确定性平台还可缩短延时、改善用户体验，等等。

图3： Axxia无线平台生态系统包括IP内核、OS和工具开发商、ISV、ODM、CM等各类合作伙伴，提供了强有力的产业环境支持。

随着服务提供商竞相部署 4G 无线基础设施，LSI预计客户对稳定可靠的一体化解决方案的需求必将增长，因此在数年前便创立了 Axxia 无线生态系统，联合IP内核、操作系统和工具开发商、独立软件开发商(ISV)、ODM、CM等各类合作伙伴，使其产品兼具 Axxia 系列的价格、性能和灵活功率范围等优势，帮助无线设备制造商加快产品上市进程，降低软件投资。

LSI及其生态系统合作伙伴最近又宣布推出无线平台计划，以提供具有最优性能的预集成解决方案，为自己的 Axxia 无线平台提供更强有力的产业环境支持。LSI鼓励生态系统合作伙伴将精力集中于开发功能和性能的差异化带来的利益，而不是采用专用接口。

这一无线生态系统平台提供经过验证的可扩展、多功能软件平台，支持多代 Axxia产品系列;一致的软件架构可以简化客户移植并使客户能够选择最理想的 Axxia产品。LSI 架构监督功能允许框架API对不同生态系统合作伙伴进行开放式访问。生态系统合作伙伴致力于在 LSI 架构上优化性能，并支持无线平台的战略目标。

例如，LSI 正在与 Axxia 无线产业环境中的主要合作伙伴 Radisys 合作，将其 Trillium 3G 和 LTE 无线协议软件专门针对 LSI 的 Axxia 平台进行集成和优化。这样就可以利用 Axxia 平台独特的可扩展能力和性能，简单便捷地部署 Radisys 无线软件。

这类无线生态系统平台计划可帮助无线网络OEM厂商及其供应商生态系统应对盈利挑战，加速产品上市进程，降低总体拥有成本。降低软件投资，实现更高的OTB性能。同时将非差异化产品成本降至最低。降低技术屏障，可选择性价比更高、功耗更低的最优产品。