为多处理器系统选择最佳设计方案

性贯穿了整个基架，尤其是当系统以SRIO作为主要数据传输接口而构建的时候。在先进电信运算架构 (ATCA) 或MicroTCA基架系统中，集成者都可以选择混合并匹配以DSP为中心的刀片和以FPGA为中心的刀片，来实现恰当的技术平衡。

为了开发高效的混合系统，SRIP等协议以及AMC等标准让设计者和集成者可以在刀片和系统两个层面上把握平衡。图2就展示了一个典型的混合系统。

图2：采用RapidFET系统管理和分析软件的SRIO系统软件解析图.

图中可以看到终点和转接点的结合。这个系统包含了CommAgility AMC-D4F1卡等各种卡。

在CommAgility，我们的目的是通过提供一套包含了多个FPGA或DSP的AdvancedMC来确保设计者能够开放选择。这包括AMC-D4F1 (带有4个TI的TMS320C6455 DSP和1个Xilinx的Virtex-4 FX系列FPGA)和AMC-D1F3（提供了1个DSP和3个FPGA）。这让开发人员可以根据其整体处理要求、应用开发和优化阶段以及有关DSP和FPGA的现有代码库的经验，来改变所用的技术。

将SRIO用到卡上和基架中让各种元器件可以放到一起；AMC-D4F1利用了两个4倍SRIO接口，提供了两个高速的10Gbps链路，在MicroTCA，即将批准的AMC.4规格将成为系统jigsaw中的最后一个部分，尽管它并没能阻止目前已经非常流行的SRIO AMC生态系统。目前已经有多家厂商在提供SRIO支持，既支持MicroTCA网络中心运供应商，还支持控制和信号处理AMC卡。

互连的重要性

让我们回到先前那个无线基带处理的例子。如今一个一般的WiMAX基带系统可以每个基站拥有24～48个天线数据流，数据速率可以达到每个数据流123 Mbps。这样天线数据的总速率就达到了3～6 Gbps。

在以通过CDMA等扩展频谱技术编码的通道来支持多输入多输出(MIMO)系统的同时，所有基带处理区块还要获得来自所有广播天线的数据。为了实现这样的良好性能，关键是要有一个高效的低延迟互连。

相比于以太网，Serial RapidIO (SRIO)的协议过空更低，而且它和PCI Express不一样，可以支持多个主站，所以SRIO在这种多天线系统中正日益流行。此外，SRIO的多点传送功能在面向这类应用的分布式系统中也是非常重要的。

SRIO还很适合于其它高性能信号处理应用，包括雷达、成像和信号智能等。在这里，多点传送可以成为一个非常有用的功能，比如在数据需要被发送到多个DSP的IPTV服务器等视频处理应用中。

在适应外部天线时，FPGA方案会有一些困难。如今，执行一个SRIO接口所需要的逻辑元件可以达到数千个门极，这个接口相比于DSP的硬连线接口来说是很珍贵的。FPGA厂商也实现了这一点，比如Xilinx的Virtex-5就推出了一个硬核PCI-Express接口。要避免这样产生的成本，有一个很好的办法就是利用一个FPGA来作为一个DSP的协处理器，其中FPGA和DSP通过DSP的外部存储器接口总线来连接，让数据能以较低的成本或者DSP处理器过空从逻辑元件的FPGA发送出来并发回到FPGA。

一个混合式DSP/FPGA系统中的无线基带处理

为了理解对于设计人员的含义，我们可以来看看上面所讨论的一个用于WiMax的特殊方案，以及该方案如何在一个DSP/FPGA多处理器板上应用。3～6 Gbps的天线数据对于C6455这样的一个DSP来说太大了，所以天线数据的处理就需要一个ASIC或FPGA来进行。

以CommAgility的AMC-D4F1 (包含了4个C4655 DSP和1 个FPGA)为例，其中天线数据的处理就是由Xilinx FPGA完成的。AMC-D4F1的卡上FPGA和AdvancedMC结构之间的SRIO连接最适合用来将天线数据从MicroTCA基架的无线电卡上传输到作为基带处理卡的AMC-D4F1。

在另一方面，WiMAX用户数据每通道的速度大约为19Mbps，而C6455 DSP则可以轻松处理多个用户通道。AMC-D4F1上的三个DSP有一个连接到FPGA的32位125MHz的外部存储器接口，而每个DSP有一个64位接口。这样就构成了一个速度至少4 Gbps的接口，让每个DSP可以处理超过100个用户通道。

AMC-D4F1的背板SRIO连接性让系统集成者可以配置多张卡来扩大到所需的基站尺寸，并使得厂商能够采用一个随需付费方案来部署基站。这是将资本支出最小化并获得收入的一个重要因素。