利用完全可編程方案解決4G調制解調器設計難題

新一代的無線系統(tǒng)，無論是掌上型終端設備還是基站基礎設施，都能為移動寬帶SoC設計帶來新的商機，但要實現(xiàn)這些設計，也是新的挑戰(zhàn)。4G系統(tǒng)可讓終端用戶利用任何類型的移動或固定設備以無線方式連接寬帶網絡。可是，4G調制解調器需要比3.5G調制解調器多20倍的處理能力，但手機OEM廠商卻仍然只撥出相同的功率預算給4G設計。因此，要設計一款功能超強、同時又能滿足嚴格功率要求的通信IC，是SoC設計人員面對的較大難題。

移動寬帶需要高靈活性

只要稍為分析4G無線基頻的發(fā)展歷程，便會留意到目前有兩大不斷發(fā)展的技術競逐領導地位，即LTE 和 WiMAX。WiMAX已成為歐美筆記本電腦、上網本和移動互聯(lián)網設備 (mid) 等計算機設備的必選技術，并獲得英特爾及其它多家公司領導的WiMAX論壇推廣。LTE則沿著GSM路線，朝手機寬帶的方向不斷演進，并由第三代合作伙伴項目 (3GPP) 支持，以及被高通(Qualcomm)、愛立信 (Ericsson)、Verizon、Vodafone等基頻OEM廠商和運營商所采納。

雖然哪項標準勝出尚需拭目以待，不過結果極有可能是兩者共存，在不同地區(qū)服務不同的用戶群組。為了確保4G調制解調器同時支持這兩個標準，市場需要一種靈活的解決方案，以滿足兩種技術發(fā)展藍圖的特定要求。

移動寬帶要求高可重用性和低成本

現(xiàn)今的智能手機必需支持多個無線通信標準。除WiMAX 和 LTE之外， 4G移動設備還需支持多個無線接口，包括GSM、GPRS、EDGE、W-CMDA、HSPA、Wi-Fi、移動電視 (DVB-H) 和藍牙等等。

傳統(tǒng)方案需要多個專用基頻模塊，分別處理不同的標準。而這種硬件線路解決方案需要占用成倍的硅面積，令成本變得極為高昂。隨著標準不斷增加，這類方案實在缺乏經濟效益。

因此，采用支持多模系統(tǒng)、并能夠取代多個專用基頻系統(tǒng)的軟件方案似乎是正確的發(fā)展方向。此外，市場不斷快速演進，意味著需要在多代產品上重復使用相同的平臺，而可編程設計解決方案便能夠實現(xiàn)這種可重用性，并確保產品能快速上市。

CEVA-XC 一種完全可編程設計方案

為了應對這些嚴峻的挑戰(zhàn)，CEVA推出首款通信處理專用 DSP內核CEVA-XC™。CEVA-XC是在CEVA現(xiàn)有基頻內核CEVA-X的基礎之上開發(fā)，只需使用單個CEVA-XC內核，便能夠以軟件形式處理全部3.5G 和 4G收發(fā)器路徑。CEVA-XC是一個完全可編程設計架構，可通過軟件形式支持多種無線接口，包括3G 和 2G ，以及LTE、WiMAX、HSPA。

CEVA-XC擁有極強大的計算能力，支持高達64 16x16位MAC操作。為了達到這些性能指針，CEVA-XC架構內部集成了1、2 或 4個向量通信單元 (Vector Communications Unit)。每個向量單元都是一個256位SIMD引擎，使用3-way VLIW和大量16 MAC、算法、邏輯及位移單元。CEVA-XC指令集可以滿足無線模塊的要求，包括矩陣處理、MIMO檢測、復合濾波、數(shù)據(jù)交換和比特流處理。

功率管理一直是CEVA-XC開發(fā)工作的關鍵部分。CEVA-XC具有系統(tǒng)級功率調節(jié)單元，支持多個時鐘和電壓域及工作模式。在設計內部，各個執(zhí)行單元均使用單獨的時鐘計時，而未用模塊的電壓可在特定時間被調低或完全關斷，從而大大降低動態(tài)和靜態(tài)功耗，顯著提高功率效益。

小結

隨著市場朝4G方向發(fā)展，以及開發(fā)成本和多個演進標準等各種考慮，傳統(tǒng)的硬件設計方案的風險大增，業(yè)界自然會轉而考慮可編程多模解決方案。只是標準的可編程設計架構無法有效地解決這些難題，而CEVA-XC™ 卻是專用通信處理器內核系列，專門針對嚴格的無線標準而進行設計和優(yōu)化的。這種通信專用可編程設計方案能夠應對這些性能和靈活性方面的挑戰(zhàn)，并大大提高4G調制解調器設計的效率。

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