PowerPC在信号处理中的应用 数字信号处理通常采用数字信号处理器DSP来实现，但DSP的算法设计难度高，软件继承性也比较差。随着通用处理器运算能力的不断加强和整体性能的逐渐提升，使得利用通用处理器配合强实时操作系统来实现数字信号处理成为发展趋势。 PowerPC是精简指令集（RISC）架构，具有硬件资源丰富、运算速度快、功耗较低等特点，非常适合处理雷达系统中各个功能模块间大量的数据通信。 PowerPC的优势 优势一：MIPS/MH性能 选择Power架构的原因是因为它每兆赫兹的MIPS比Renesas SH和ARM高。 ARM大概是1.1 MIPS/MHz SH4A大概是1.8 MIPS/MHz Power Architecture是大于2.0 MIPS/MHz 优势二：功耗 PowerQUICC最大功耗范围：2-8W 设备能可靠稳定运行在：-40℃-105℃ 随着温度升高，性能不会改变 优势三：稳定性，可靠性 PowerPC架构具有很强稳定性能，高可靠性 更长的产品寿命周期（通常10到15年以上） 苛刻条件下，芯片具有很强健壮性，适合工业级应用 优势四：软件兼容性 软件可移植，从低端到高端器件，软件代码具有再使用能力 完整功能的组合：Ethernet、USB、PCI 在硬件上实现所有协议：Ethernet、ATM、IPsec、security、HW acceleration 紧缩包装式开放微码意味着更快进入市场和更少的竞争 优势五：芯片性能可选范围大 从低端到高端都有芯片可以选择
雷达信息处理的特点是实时性强、数据量大，带来高性能计算和高速数据传输的需求。当前常用于雷达信息处理的是PowerPC处理器，其内置的AItiVec模块提供了SIMD结构的浮点矢量运算硬件加速单元，具有很高的运算性能。 随着通用处理器技术的飞速发展，基于多核通用处理器和实时操作系统的雷达通用处理器将更富竞争力，采用通用处理器代替DSP专用处理器应是发展趋势。 在现代高效集成软件开发环境支撑下，这种方式可有效降低软件开发难度，缩短开发周期，并可在操作系统支持下根据当前任务需求动态调用和执行多个应用程序，可有效降低设计复杂度和生产后期维护保障成本，并且具有较强的故障抵御能力。而传统的DSP处理器将成为通用处理器的有益补充，继续在部分低功耗、强实时性运算需求的应用中发挥作用。 处理器举例 例如T4240是目前最新的型号，频率达1.8 GHz，带有12个物理内核，支持24个虚拟内核，兼容软件和引脚，采用28纳米工艺技术制造。
内部结构图 T4240特点 （1）高性能 配备12个基于Power Architecture®技术的双线程e6500内核，运行频率高达1.8 GHz，支持64位ISA。每个内核带有一个AltiVec®引擎，已经获得了最高CoreMark的每瓦性能评价以及嵌入式处理器有记录以来整体最高性能测试分。 （2）低功耗 典型功耗≤35.7W，T4240内4个e6500s可组成一个集群，共享2MB L2缓存，能够高效分享代码和数据。每个e6500内核内实现了飞思卡尔AltiVec技术的SIMD引擎，从而使多媒体和网络算法的性能获得极大提升，并提供本地内联编程，比使用单独的DSP消耗更少的功耗。采用级联的电源管理技术，使用可变式电源开关来降低能耗，允许客户独立、精确地调节内核以及其他处理单元功率。 （3）高速网络互连 T4240处理器支持50 Gbps的数据包解析、分类和分发加速技术；支持10G和1G两种以太网，允许多个10G和1G以太网接口的灵活配置；20 Gbps的IPSEC转发性能，包括面向SSL和其他安全协议的具有40 Gbps性能的加密加速引擎（SEC）；新的20 Gbps数据压缩引擎（DCE）以及支持应用识别和数据丢失预防的正则表达式模式匹配引擎；支持服务质量的新功能，包括数据中心桥接（DCB）和出口方向流量整形，旨在消除因为队列溢出而出现的丢包，并且支持链路上带宽的有效分配；系统互连技术，包括带SR-IOV的PCIe rev 3.0，能促进高速外围设备的扩展；芯片与芯片之间的通信还可以无缝映射到DPAA。 （4）更安全 利用高级内核e6500、SoC虚拟硬核与虚拟软件解决方案，T4240/T4160处理器可以帮助提升系统生产力。比如，T4240融入第二代基于硬件的虚拟机监视器（hypervisor）技术，旨在简化开发并实现多个独立操作系统的安全自主操作，允许它们共享系统资源，包括处理器内核、加速器、内存、互连和其他片上功能。从内核方面看，e6500内核可拓展的地址空间与系统管理模式提供了额外的系统安全性。虚拟CPU和虚拟CPU MMU允许客户操作系统安全地执行关键操作和OS MMU管理，而无需任何时间开销。从SoC平台来看，I/O MMU的机械性能能够保护系统免受来自未经认证设备的威胁。DPAA则支持共享I/O外围设备、硬件加速器以及其他安全设备。 T4240应用案例 例如泛腾科技xPower6110型号板卡，其板载一颗NXP公司最新的QorIQ T系列处理器T4240，同时搭载了一颗Xilinx公司的Kintex-7系列FPGA，支持标准FMC/XMC接口，可灵活接入用户子卡模块，实现多种采集处理方案。丰富的接口和强大运算能力使得xPower6110可服务于众多嵌入式应用。
产品特点 板卡特点 6U OpenVPX NXP T4240强大的多核多线程处理能力，多达12核24线程 强大的运算能力，最高峰值192GFLOPs Xilinx Kintex-7系列FPGA 丰富的高速接口：10GE/InfiniBand、SRIO2.0、PCI-E2.0 标准FMC/XMC子卡接口 Linux和VxWorks BSP 处理器系统 CPU 单颗Freescale QorIQ T4240处理器，12个基于PowerArchitecture技术的64bit双线程e6500内核，总共24线程，1.6GHz，6MB L2 Cache，1.5MB L3 Cache； 128b AltiVec引擎，最高达192 GFLOP； 支持64位ISA (符合Power Architecture v2.06标准)； 3个等级的指令： 用户、超级用户、管理程序 FPGA 单颗Xilinx Kintex-7 XC7K420TFPGA； 采用28nm HKMG 高性能低功耗 (HPL) 工艺制程； 支持高达32路12.5收发器，2845GMAC，34Mb BRAM和DDR3-1600； 实现最佳成本/性能/功耗平衡； 相比前代40nm器件，功耗降低40% 内存和存储 板贴3通道DDR3-1600 SDRAM，带ECC，标配12GB； 32GB MLC NAND （可移除） 连接 背板连接 P1：4个x4lane SRIO 2.0，用于数据面通信，1个UART P2：1个x4lane PCIe2.0，1个x8lane PCIe2.0 P3：1个x8lane PCIe2.0 P4：2个1000BASE-T，2个1000BASE-X 前面板接口 以太网：可选FMC/XMC扣卡，4个SFP+万兆以太网光口/2个QSFP+ InfiniBand接口 ； 2个10/100/1000BASE-TRJ45千兆以太网接口 USB：1个USB 2.0 Type A 串口：1个RJ-45 RS-232端口 子卡槽位：1个标准FMC/XMC插槽 功能模块图


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