Server, Storage, SOHO-Router
Telekommunikations-Gateways für Haus & Hof, gerne auch Customer Premise Equipment (CPE) genannt, müssen zu- nehmend Aufgaben erfüllen, die vor kurzem noch dedizierten Systemen überlassen wurden. Die Verschmelzung eines DSL-Routers samt Firewall-Funktionalität mit einem WLAN-Accesspoint ist heute schon selbstverständlich, in Zukunft sollen die Kästchen aber auch Backup- und Mediaserver für Videos, Bilder und CDs sein, VoIP- undf DECT-Basisstation, privater Webserver und Sicherheitszentrale für Überwachungskameras und Zugangssysteme in Einem. Klingt recht ambitioniert und wenn gleichzeitig die Forderung nach minimalem Energieverbrbauch aufkommt, fast unmöglich. Der Prozessor-SoC Hersteller Cavium aber hat sich dieses Themas angenommen und unter dem Familinennamen "Econa" ARM-basierende SoCs entwickelt, die genau das leisten.
Processing Power und Schnittstellen ohne Ende
Die oben beschriebenen Anforderungen bedeuten für den Hersteller geeigneter Pro- zessor-SoCs vor allem hohe Leistung bei der Paketverarbeitung entlang des TCP/IP-Stacks, flexible Beschleuniger-Engines zur Unterstützung unterschiedlichster An- wendungen, ein ausgeklügeltes Power-Management und Schnittstellen für Telekom- munikation, Computer-Peripherie und I/O-Connectivity. Die neue Serie CNS3xxx von Cavium addressiert diesen Bedarf und bietet ausreichend Power & Connectivity, um CPEs wie hier dargestellt zu realisieren.
Erste Single-Core und Dual-Core-Typen verfügbar
Die neue Econa Prozessorfamilie besteht aus mehreren Modellen, um die Forderungen der unterschiedlichen Zielmärkte an Processing-Power, an Schlüsseleigenschaften und Leistungsaufnahmen zu erfüllen und preislich wettbewerbsfähige Produkte zu ermöglichen. Die Taktfrequenzen der Prozessorkerne liegen im Bereich von 300 bis 700 MHz, Gehäuseoptionen reichen vom 27mm x 27mm und 15mm x 15mm Ball Grid Array (BGA) bis zum Low-Cost Lead Quad Flat Pack (LQFP). Als erste Vertreter sind die beiden Typen CNS3420 (Dual-Ccore) und CNS3410 (Single-Core) verfügbar.
Umfangreiche Ausstattung und modernste Technologie
- Leistungsstarke ARM11 MPCoreTM Prozessorkerne und Cache
- Superskalarer ARM11 MPCoreTM Prozessorkern mit Taktfrequenzen bis 700MHz, jeder Kern mit 32KB I-Cache, 32KB D-Cache und 256KB L2-Cache für maximal 1400 Dhrystone MIPS (DMIPS). Jeder ARM11 MPCoreTM Prozessor ist mit einer Instruktionset-Erweiterung für Digital-Signal-Processing (DSP) und Media-Verarbeitung ausgestattet und integriert eine Vector-Floating-Point Einheit (VFP) sowie eine Memory Management Unit (MMU). Weiterhin enthalten die Kerne auch die JazelleTM-Technologie von ARM, mit der sich die Performance von Java Applets signifikant steigern lässt (mehr über Jazelle).
- Mehr als 10 Anwendungsbeschleuniger-Engines für maximale Performance
- Leistungsfähige Hardware-Accelerators für die unterschiedlichsten Auf- gaben: Packet-Switch für Wire-Speed Switching, NAT und QoS, TCP- Offload, Packet-Processing (PPE), Layer-7 Content Inspection, RAID-5/6 XOR, 2D-Graphik mit integriertem LCD-Controller, Security Engine unterstützt IPSec, SSL, Intrusion-Prevention und Anti-Virus Processing sowie Beschleuniger für standardisierte Video-Codecs.
- Integrierte Schnittstellen für Speicher, System- und Networking-I/O
- x16/x32-bit, 800MHz, DDR2 Memory-Controller, 3 x Ethernet MAC- Schnittstellen unterstützen RGMII/GMII/MII, 2 x USB2.0, 2 x SATA2, 2 x PCIe, TDM/PCM-Ifce, LCD-Ifce, SDIO, Kamera-Ifce und System- schnittstellen wie GPIO, SPI, UART, I2S und I2C.
- Extrem niedrige Leistungsaufnahme, beginnend bei 1 Watt
- Die integrierte Power-Management-Einheit (PMU) ermöglicht verschie- dene Stromspar-Betriebsarten einschließlich der Unterstützung von Wake-On-LAN, dynamische Steuerung der CPU-Leistungsaufnahme je CPU-Kern, das automatische Abschalten nicht benötigter Einheiten und weitere Modi für bis zu 6 unterschiedlichen Energiesparprofile. Eine weitere Verbesserung der Effizienz ergibt sich durch die On-Chip Spannungsregler. Die Leistungsaufnahme der CNS3XXX-Familie reicht von weniger als 1 Watt bei der Single-Core-Version bis zu Werten weniger als 2.5 Watt für die Highest-End Dual-Core-Type.
Übersicht Econa CNS3xxx-SoCs auf der Cavium Webseite
Anwendungen Econa CNS3xxx-SoCs
Entwicklungsumgebung
Das ECONA CNS3XXX Software-Development-Kit (SDK) basiert auf dem existierenden Octeon und Octeon+ SDK und beinhaltet Linux SMP, GNU Toolchain, ein Simple Executive für Fast-Path-Anwendungen, Werkzeuge zur Optimierung der Performance, einen Simulator, APIs zur Hardware-Beschleunigung mit großen Funktionsumfang und zahlreiche Referenzanwendungen. Um die kundenseitige Entwicklungsarbeit zu beschleunigen bietet Cavium produktionsreife Software-Toolkits sowie Entwicklungs- Dienstleistungen.
