DSL应用中DSP与NPU集成的优势与劣势分析（图）

liyf

  
         
    当前业界关于DSL芯片架构的争论多集中在关于DSP和NPU的集成问题上，这个问题涉及到系统的成本、性能、通道密度、灵活性等多个考虑因素。本文分析了产生这个问题的技术背景，并从系统的功能组成、实现以及标准发展的角度探讨集成需要考虑的主要因素。
　　全球范围内的数字用户线(DSL)技术部署导致了复杂的硅集成问题。这些问题集中在如何将数字信号处理器(DSP)调制解调器(Modem)及网络处理器(NPU)芯片集成在数字用户线接入复用器(DSLAM)设备上。迄今为止，通常还不会在同一块芯片上集成这两种功能，并且将这两种功能集成在一个单独的器件上在短期内不大可能获得经济效益。
　　在当今不断发展的电信环境中，像IP语音及音视频内容等存储器、处理器及带宽密集型实时多媒体服务，正通过IP连接(或网络)传输。但用于多媒体内容的标准以及以足够服务质量(QoS)来可靠提交这些内容的方法目前仍处于过渡阶段。
　　这意味着当即使只有一项标准改变，就必须更换掉集成了NPU及DSP的芯片---即使所改变的标准只是针对两者之一。一种更为经济高效的解决方案不是考虑将DSP功能与NPU集成在同一片IC上，而是向NPU添加功能以便改善那些日益普及的业务(例如IP语音业务、IPTV及在线游戏等)的质量及传输可靠性。
　　技术背景
　　在过去几年，曾采用两种方法来降低DSLAM设备的成本。第一种方法是增加每块芯片上DSL的通道数(密度)以便将更多的处理能力集中在一块芯片上。更高的密度同时也意味着公用芯片(例如控制处理器及存储器芯片等)的功能被分配到更多的通道上，从而降低每通道的成本。第二种节省成本的方法则是对DSP modem芯片与NPU功能进行更多的功能性集成。
　　今天典型的DSLAM设备包含两种架构。第一种是分布式架构，由每块电路板线卡上多个使用DSP芯片的DSL modem及一个NPU或通信处理器芯片组成。这种架构允许运营商“随着规模的增长来投资”，因为一块线卡在功能上就是一个独立的DSLAM。第二种是集中式架构，它在一个公共线卡上采用一个高性能NPU，该线卡使用一个简单的背板接口器件来连接多个DSL线卡。
　　DSL线卡现在越来越靠近用户，因为DSL的线路速率随着距离的缩短而增加，故分布式架构长期来说具有可维持的成本优势。这是因为密度较小的DSLAM可在一个电路板上实现，从而可安装在一个小型的、类似比萨饼包装盒的机箱或小型机架上。而集中式架构则需要一个机架、一块公共线卡以及一块DSL modem卡。当然，更多的设备意味着更高的成本。
　　DSLAM制造商正在用基本的处理能力来增强其DSL modem DSP，以使其区别于那些不具备这些功能的竞争产品。例如，他们正在将分段及重组(SAR)功能与流量管理和NPU功能集成在DSP芯片上。

[table]

[tr]
[td]

[/td][/tr]
[tr]

图1：利用在两条分离的网络路径传输数据的网络系统结构图。[/td][/tr]