德州仪器：从模拟到数字助力中国电信腾飞

    新的业务、新的技术、新的应用共同促进了中国通信市场的发展。回顾2008，中国电信业大事不断：中国正式启动运营商重组、3G建网拉开帷幕；北京奥运会带来诸多全新的电信业务体验；两次自然灾害让人们更加关注电信基础设施的应急能力；席卷全球的经济危机让电信业面临新的挑战，也促使整个行业加快了重新洗牌的进程。每一件事都对未来有着深远的影响。2009中国通信市场的一些热点仍在继续：TD-SCDMA大规模的试商用帷幕已经拉开，3G牌照各有所归，3G大战的也即将打响；IPTV保持了快速的增长势头；WiMax无线城市进程加快，中国电信WIFI热点布局也快速推进……

    工业和信息化部表示，中国将在2009年拿出1700亿元的资金用于3G基础设施建设，其中新建TD-SCDMA基站约6万个，年底将在238个地级城市提供3G服务，占全国地级城市数量的70％以上，其中东部省市的地市将实现全覆盖。    

    中国电信产业的崭新时代即将到来，德州仪器（TI）作为全球半导体领先厂商，将全力协助中国电信业解决各种新兴技术和业务带来的挑战。从放大器到数据转换器、电源管理到接口、微处理器到DSP、开发工具到配套软件，无论是电信基础设施建设还是终端产品设计，德州仪器都将提供最具竞争力的解决方案。    

    DSP优化基站性能    

    随着3G的正式启动，新兴电信业务和应用浮出水面，包括HSUPA、HSDPA和HSPA+等高速数据业务，以及以社交网络、YouTube等为代表的其他数据业务类型。这些3G应用对基站处理器提出了更高的要求，比如高速的信道编解码、灵活的任务调度、高速的输入输出接口等。迎合以上要求，TI开发出多种解决方案。TI解决方案的特点体现在低功耗、低成本的统一开发平台和环境。     

    随着硬件加速器逐步集成到TIDSP处理器中，例如高速天线数据接口、信道译码器、多径信号搜索器等器件极大地降低了对DSP内核的需求，片外不再需要硬件加速器，从而显著降低了系统的BOM成本。绿色基站是全球无线技术发展的趋势，TI的3G方案采用最新的芯片工艺和SmartReflex技术使得芯片的单位Hz功耗在业界最低，而且也降低了单板热设计的成本。另外，良好的开发编译环境和系统架构可以使整个基带系统可以灵活方便地升级以支持新的功能。     

    此外，多核DSP也提升了基站性能，优化了成本与功耗。DSP核数量的增加与该领域内技术发展趋势的关系，一直以来都吸引着业界的广泛关注。作为全球DSP技术的领先厂商，TI认为DSP内核数量应该与系统的要求相匹配，比如内部总线的带宽、外部接口的带宽、片内存储器的规模、硬件加速器的性能以及单芯片的功耗上限等，所有这些应与DSP内核的数量达到一个良好的配合，才能最大限度的发挥DSP的性能。例如，TI的TMS320TCI6486多核DSP拥有业界最佳的性能功耗比，可通过并行处理来实现性能可扩展性，并允许多个内核在单颗芯片上处理多条线程。同时TCI6486还可通过器件共享硬件队列来显著提升分组驱动的处理性能，是众多多核器件的理想解决方案之一。又如，在TCI6488等多内核处理器中，系统设计人员可以安排单个DSP内核来负责MAC处理（以前需要独立的RISC处理器），而让其他的DSP内核来管理PHY处理与其他功能。通过同时支持同一平台中的MAC与PHY层处理，TCI6488还可以优化设计过程。     

    随着通信标准的演进，设计同时支持现有3G通信标准和下一代标准的基站需求变得迫切。下一代基站对DSP的需求体现在，对天线信号的高吞吐能力、信号处理的较低延时、多标准的支持（包括3G标准）以及低功耗上。TIDSP解决方案由于采用统一的内核架构可以方便开发人员在不同的硬件平台上灵活的移植不同的通信标准。同时，更高集成度的下一代方案既能帮助设备商不断降低3G基站的成本，也能满足下一代基站对系统性能和集成度的要求。TI具有嵌入式加速器的TCI6487多内核DSP，可充分满足适用于基带处理的2G、3G以及4G无线基站标准的要求。TCI6487是业界首款具有三个“C64+DSP内核”的多内核数字信号处理器(DSP)，总处理能力可达3GHz，能满足MAC与PHY处理等LTE基带任务的要求。

    独有SNRBoost技术ADC助力TD部署     

    在模拟技术领域，TI也面向通信基站应用推出领先解决方案。不久前TI宣布推出一款专门针对中国市场的速率为200MSPS的双通道11位模数转换器(ADC)ADS62C17，可充分满足3G、4G通信终端（TD-SCDMA、WiMAX和LTE）、基站、中继器以及软件无线电信系统的应用要求。

    ADS62C17采用SNRBoost技术，能够以最高200MSPS的采样率提供高达6.5dB的增强信噪比(SNR)，以满足高达40MHz信号带宽的严苛应用要求。例如，要求使用30MHz带宽的多模系统能够以140MHz的输入频率实现78.4dBFSSNR与85dBc的无杂散动态范围(SFDR)。作为市场上唯一一款使用引脚控制的SNRBoost技术的200-MSPSADC，ADS62C17可在TD-SCDMA和其他时域无线系统中同时充当接收机与数字预失真(DPD)反馈ADC。与业界同类竞争解决方案相比，ADS62C17的双重功能性可将设计复杂度与组件数减少三分之一，从而显著降低系统成本。     

图1.ADS62C17在TD-SCDMA系统中应用框图

    ATCA电源管理解决方案满足新一代通信系统要求     

    对于新一代无线、计算与通信系统提出的电源管理要求，TI也有卓越解决方案，其业界首款单芯片双插槽热插拔管理器TPS2359，可广泛用于无线、电信以及计算系统（包括定制、AdvancedTCA[ATCA]以及MicroTCA等系统）中采用的AMC卡(AdvancedMC)。TPS2359能够显著提高3G、超3G无线基站中热插拔电源管理设计的灵活性与性能。具有I2C可编程功能的TPS2359热插拔控制器，可执行针对两个AdvancedMC所需的所有电源接口功能，而且尽可能减少了外部组件数。与竞争解决方案相比，该控制器将所需组件数减少了75%。该器件的两个全集成3.3V通道支持AdvancedMC在工作中的无缝“即插即用”插入与移除，可提供浪涌控制、过流保护以及FETORing控制功能。此外，两个12V通道也可通过外部FET与检测电阻器支持相同的功能。该控制器的3.3V限流在出厂时经过设置，符合AdvancedMC标准等级要求，而12V限流则可通过外部电阻器进行编程。     

    OMAP平台带来全新终端应用     

    3G网络的启动更带来了丰富多彩的无线终端应用，以当前正处于蓬勃发展中的移动互联网装置（MID）为例，对于终端厂商来说面临的设计挑战主要来自两个方面：一是用户体验，即对于多媒体、上网浏览，使用的方便性的需求；二则是在保证用户体验的情况下实现最低功耗。对此，TI的OMAP4处理器平台可以提供强大的硬件与软件支持。     

    全新的OMAP4移动应用平台可提供令人惊艳的全新多媒体用户体验，例如1080p高清的视频录制及播放，2000万像素影像，以及支持约一周的音频播放时间。与当前业界最流行的智能手机相比，新平台在性能及播放时间都有显著的提升，如Web页面的加载时间加快10倍、计算性能提高7倍、视频分辨率提高6倍、图形性能增强10倍、音频播放时间延长6倍等。   

图2.OMAP4处理器平台产品框图

    OMAP4平台采用45纳米(nm)工艺技术，使移动设备制造商能够充分满足未来手机终端的应用需要。OMAP4平台的核心是一套完美结合了低功耗和高性能特性的功能强大的片上系统。OMAP4处理器在四大引擎的处理能力间实现了完美平衡，包括：基于TIC64xDSP及低功耗、多格式硬件加速器的可编程多媒体引擎；支持对称多处理(SMP)、基于双核ARMCortex-A9MPCore的通用处理引擎，每颗内核的速度可超过1GHz；高性能可编程图形引擎；视频与图像性能无以伦比的图像信号处理器(ISP)。此外，OMAP4平台还包含综合而全面的软件套件、电源管理技术以及其它支持性组件，从而可为创建以极低功耗实现优异移动计算性能的设备提供必要的基础。     

    未来几年智能手机市场的增长将非常迅速。根据各家研究分析机构预测，MID、智能手机以及上网本从2007年至2012年的年复合增长率为36%，而到2012年为止，市场上将会有超过6亿部移动上网装置。仅2008年，智能手机的出货量就达到了1亿7000万到1亿8000万，接近手机市场总出货量的20%。MID和智能手机市场将是未来驱动无线市场增长的主要动力。为适应日新月异的无线终端市场需求，TI将持续致力于发展OMAP平台，协助终端移动设备厂商推出具更完美用户体验的产品。     

    2009年是中国3G元年，各大运营商、手机终端厂商、3G应用提供商，都围绕着3G热点进行着新一轮的激烈竞争。在经历了3G概念洗礼、技术突破、试运营、牌照发放几个阶段之后，中国的电信市场将进入快速发展的轨道。作为最早进入中国的国际半导体领先厂商之一，TI谙熟中国市场，并将一如既往地协助中国客户面对新兴市场的技术挑战，助力中国电信产业腾飞。