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MINDSPEED: Neue ARM Cortex-A-basierende Multi-Core- Kommunikationsprozessorfamilie

16.10.2012

MINDSPEED TECHNOLOGIES hat die Einführung seiner neuen ARM Cortex-A-CPU-basierenden Multi-Core-Kommunikationsprozessorfamilie Comcerto 2000 angekündigt.

Die Prozessorfamilie bringt das Konzept des softewaredefinierten Netzwerks (Software Defined Networking/SDN) an die äußeren Grenzen des Netzwerks und ebnet damit den Weg für eine neue Generation von Produkten in den Bereichen Switching, Routing, Sicherheit, Multi-Service-Gateways, WLAN Access Points und Controller für Firmennetzwerke, Netzwerkspeicheranwendungen und Sprachdatenanwendungen über Internet (VoIP) im Privatkundenbereich sowie Netzwerkprodukte für kleine und mittelständische Unternehmen. Diese Prozessorfamilie eignet sich insbesondere für Control- oder für kombinierte Control- und Dataplane-Anwendungen.

Bei den zwei ersten Bausteinen der Serie handelt es sich um den Single-Core Comcerto C2100 bzw. den Dual-Core C2200 1,2GHz ARM Cortex-A9 MPCore-Prozessor mit symmetrischem Multiprocessing (SMP), einem kohärenten L2-Cache und ARM TrustZone-Sicherheitstechnik.

Beide Bausteine sind mit der OPAL-Engine (Open Packet Acceleration Logic) von MINDSPEED, einer programmierbaren Datenpfad-Beschleunigungslogik für Leitungsgeschwindigkeiten im Gigabit-Bereich und einem umfangreichen Ein-/Ausgangssatz sowie Peripherieanschlüssen und DDR3- und ECC-Unterstützung ausgestattet. Diese Ausstattung ermöglicht die Herstellung einer neuen Klasse kostengünstiger Produkte, die bei geringerem Stromverbrauch neue Protokolle und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zulassen. Muster passender Silicon Carrier-Class-Software und Linux-Software Entwicklungskits (SDK) stehen zur Verfügung.

Zusätzlich zu dem ARM IP-basierenden Hochleistungs-Subsystem umfasst die OPAL-Engine eine Reihe vollprogrammierbarer Netzbeschleuniger für Leitungsgeschwindigkeit, darunter auch leistungsfähige Engines für IPv6 Paketvermittlung/Netzwerkadressumsetzung (NAT), Firewall/VPN, IPSec/SSL-Verarbeitungssicherheit, Deep Packet Inspection (DPI), Dienstgüte (QoS) und Storage Network Processing.

Mit Hilfe der intelligenten Entlastungsfunktion (Offloading) unterstützt die Comcerto C2000-Serie IPv6 NAT bei Leitungsgeschwindigkeit im Gigabit/Sek.-Bereich sowie Firewall-Anwendungen, ohne dabei die ARM Cortex-Prozessoren zu beschäftigen, so dass diese für Mehrwertanwendungen von Erstausrüstern (OEMs) bzw. Diensteanbietern zur Verfügung stehen. Dank dieser Entlastung können die Kunden differenzierte und einträgliche Dienste anbieten. Beispielsweise kann das System in einem WLAN Dual-Band Access Point mit Multi-Radio nach dem Standard 802.11 ac in einem Firmnetzwerk die ARM Cortex Prozessoren von der Wi-Fi- und Protokollstack-Verarbeitung entlasten, womit sie für Enterprise-Class-Dienste wie z.B. Policy-, Authentifizierungs- und Roaming-Funktionen frei werden.

„Der Comcerto 2000 ist das erste Mitglied der neuen ARM-IP-basierenden Multi-Core-Hochleistungsprozessorfamilie”, erklärt Marco E. Bello, der bei MINDSPEED für Vermarktung und Produktmanagement von Teilnehmerendgeräten (CPE) zuständig ist. „Wir bauen auf dem großen Erfolg des Dual-Core Comcerto 1000 Prozessors auf, der weltweit in zahlreichen Carrier-Grade-Netzwerken eingesetzt wird und den Kunden in der Branche unvergleichliche Preise, Leistung und Leistungsfähigkeit bringt. Mit der neuen Prozessorfamilie Comcerto 2000 mit der OPAL-Engine wird das Software Defined Networking in einer neuen Produktgruppe zur Realität.“

„Die skalierbare Multi-Core-Technologie von ARM bewirkt eine neuartige Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit bei Netzwerkkommunikationsanwendungen”, erklärt Simon Segars, stellvertretender Vorsitzender und Generaldirektor der Processor and Physical IP Divisions von ARM Ltd. „Um die modernsten Multi-Core-Hochleistungsbausteine im Bereich der Netzwerktechnologie anzubieten, baut MINDSPEED mit seiner Produktlinie Comcerto 2000 auf dem Erfolg seiner vorhergehenden ARM-Prozessor-gestützten Geräten auf.”

„MINDSPEED ist in der Lage, Carrier-Grade Software und System-on-Chip-Prozessoren für Breitband-Teilnehmerendgeräte für sehr anspruchsvolle Carrier bereitzustellen. Mit Comcerto 2000 und den nachfolgenden Bausteinen der Familie will MINDSPEED energisch in den breiten Kommunikationsprozessormarkt vorstoßen“, sagt Jeff Heynen, leitender Analyst für Breitbandzugang und Video bei Infonetics. „Das Software Defined Networking ist für die Netzwerkbranche ein wichtiger Bereich und steht mittlerweile im Zentrum des Netzwerks. Dadurch, dass MINDSPEED mit der beschriebenen Prozessorfamilie diese Technologie unterstützt, wird es die Anwendung von Software Defined Networking auf eine Vielzahl neuer Anwendungen ausweiten. Für so manche etablierte Prozessorenanbieter ist das eine große Herausforderung, insbesondere weil ARM dem Netzwerksegment besondere Aufmerksamkeit widmet.”

Der Comcerto 2000 kann als Kontroll- und Verwaltungsprozessor oder als integrierter Kontroll- und Datenpfad-Prozessor eingesetzt werden. Die Netzwerkbeschleuniger sind über eine API-Schnittstelle voll programmier- und konfigurierbar, so dass das Konzept von SDN auch auf Kommunikationsanwendungen mit großen Datenströmen am Netzwerkrand ausgedehnt werden kann. Ausgestattet mit einem umfassenden Satz von Sicherheitsfunktionen einschließlich ARM TrustZone, Secure Boot, OTP, IPSEC und SSL lassen sich die neuen Prozessoren in einer Vielzahl von Sicherheitssystemen einsetzen, darunter Sicherheits-Gateways oder Anwendungen, in denen Digital Rights Management (DRM)-Unterstützung verlangt wird, wie z.B. IP-basierte Settop-Boxen der nächsten Generation, Carrier-Software-Lösungen für Switching-, Routing und VoIP-Funktionen sowie spezifische Anwendungen im vertikalen Markt. Die neuen Bausteine sind abwärtskompatibel mit einer breiten Palette an Carrier-tauglicher Software, die für die Comcerto 100 und 1000 Kommunikationsprozessoren entwickelt wurde, so dass die Hersteller rasch Produktfamilien in verschiedenen Preis-Leistungskategorien entwickeln können.

Hauptfunktionen und unterstützte Software:
• 1,2GHz Single- bzw. Dual-Core ARM Cortex-A9 Prozessor mit SMP und digitale ARM Neon™ Signalprozessoren (DSP).
• Vollständige Entlastung des ARM Cortex-Prozessors dank OPAL: Open Packet Acceleration Logic, einer Kombination von Beschleunigern, wie z. B. Packet Classification und Forwarding für NAT, VPN/Firewall-Anwendungen, QoS-Prozessor, DPI-Engine, Security Processing-Beschleuniger für IPSec/SSL-Processing, TCP-Offload-Engine für NAS, VoIP Media-Processing sowie ein allgemeiner Beschleuniger für die Verarbeitung bestehender kundenspezifischer Power & Management Control-Funktionen sowie die Verarbeitung herstellerspezifischer Protokolle.
• OPAL unterstützt 2Gbps NAT, PPPoE und VPN bei 64-Byte Paket mit vollständig entlasteten ARM-Kernprozessoren.
• Umfassende E-/A-Unterstützung einschließlich Unterstützung für drei GEMAC (SGMII, GMII, RGMII)-, USB 2.0 & 3.0, PCI Gen 2, SATA, DECT, SLIC / SLAC und TDM-Ports.
• XOR-Engine RAID-Beschleunigung.
• Unterstützung für DDR3 mit ECC-Unterstützung.
• TrustZone- und sichere Boot-Unterstützung.
• Carrier-Grade IPv6/IPv4 Packet Forwarding, NAT, Firewall, QoS und IPSec/SSL-Stack-Unterstützung.
• Stapelbar realisierte NAS-Anwendungen mit chip-basiertem TOE-Storage-Processing-Beschleuniger.
• Carrier-Grade VoIP zur Unterstützung von 16 komplexen Codecs, robuste Echo-Unterdrückung, Fax- und Modem-Unterstützung; integrierter CAT-iq-konformer DECT-Basisband-Controller; Schichtaufbau für VoIP-Anwendungen mit SIP-Unterstützung.
• Vollwertige Linux-Verteilung mit webbasierter GUI-Schnittstelle, Java und OSGI-Unterstützung.
• Multilevel-Cell(MLC) NAND-Flash-Controller mit Fehlerkorrektur (Error Correction Coding/ECC).

Künftige Mitglieder der Prozessorfamilie werden noch höherzählige Mehrkernprozessoren sein, die virtuelles Networking unterstützen und Software-Unterstützung für zusätzliche vertikale Märkte und Technologien, wie z.B. SDN bieten.

Die ersten Muster für die ersten zwei Bausteine der neuen Familie, den C2200 Dual-Core und den C2100 Single-Core, werden demnächst Kunden mit Vorreiterrolle zur Verfügung gestellt. Es gibt auch Muster für Carrier-Grade Software und für Linux Software-Entwickler-Kits.

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