在2006年初，中國政府宣佈TD-SCDMA正式成為中國的3G行動通訊的標準. 在2009年， 世界最大的行動運營商中國行動宣佈將提供基於TD-SCDMA為標準的3G服務，同時，中國聯通以及中國電信分別將推出以WCDMA以及CDMA-2000標準推出3G服務。這就意味著，中國在接下來的時間將會同時存在3種不同的3G網路。

顯而易見的是，中國的3G服務的啟動要大大晚於西方世界。 中國行動明白不可能只是依靠TD-SCDMA來確保其目前領先的地位。因此，中國行動在啟動TD-SCDMA的同時已經把眼光投向未來的4G標準LTE。所以，中國行動市場也有可能儘快跳過3G進而演進到LTE。

從目前的情況來看，很難準確預測哪一種標準會在未來的中國行動市場佔有上風。所以，作為終端基帶晶片供應商目前面臨非常困難的選擇。如果只是針對某一種標準進行開發，有可能會賭錯標準。而如果去設計支援多標準的基帶，傳統的以硬體加速器為主的基帶設計方式會大大增加開發的難度、成本、風險並且缺乏足夠的靈活性。這種情況之下，工程師自然而然會去尋找可程式設計的解決方案。這樣既可以提供足夠的靈活性同時還能縮短多個標準開發的時間。

無線基帶 (baseband) 設計的不同方式

通常無線基帶的設計有如下三種方式：

• ˙傳統的硬體方式 – 基帶全部由硬體實現。這種方式基本上能讓第一款晶片很快的推向市場。同時，這種設計能確保最低的功耗。然而，基於這種方式設計出來的晶片完全沒有靈活性並且很難升級以支援後續的產品。





• ˙軟體無線電方式 – 完全軟基帶方式實現， 同一顆晶片可以以軟體方式同時支援多個不同標準。這種方式只需要切換軟體就可以支援不同的標準，完全不需要改變晶片的設計。然而，這個方式的主要問題在於可程式設計引擎設計的複雜性，以及相對硬體方式會有較高的功耗。





• ˙混合方式 – DSP加上硬體加速器。這樣基帶需要靈活性的處理部分可以用軟體的方式實現在DSP上，其餘的計算密集並且相對固定的處理部分比如FFT就可以硬體加速器的方式實現。

考慮到純硬體方式設計帶來的高風險， 本文接下來將主要討論另外兩種可程式設計的基帶設計方式。

建基於CEVA-XC的軟體無線電設計方式

CEVA-XC是一款針對最先進的無線標準優化設計的高性能的通訊處理器。基於CEVA-X體系構建的CEVA-XC可以完全以軟體方式支援多個先進無線標準，其中包括目前最複雜的4G標準 LTE cat.5以及WiMAX II (IEEE 802.16m)，以及 3G和3.5G。 這個創新的處理器能夠以純軟基帶方式同時運行多個不同的無線標準。

一個CEVA-XC可以軟體方式同時支援多個不同的無線標準，這樣就完全不需要針對不同標準設計的硬體加速器。因此，可以降低整個系統的功耗以及面積。

CEVA-XC架構可包含1、2或者 4個向量處理器。 每個向量處理器是一個3發射 (VLIW)，可以處理256位元寬資料的單指令多資料 (SIMD) 引擎。 其中包含16個MAC單元，算數、邏輯以及移位元單元。CEVA-XC的指令集可以處理應對4G基帶的處理要求，比如matrix processing、MIMO detectors、complex filtering、data permutation以及位元處理。

《圖一　CEVA-XC – 框圖》 - BigPic:579x346

建基於CEVA-X1641的混合式基帶設計方式

CEVA-X代表一系列通用高性能DSP處理器，獲廣泛應用於無線基帶應用，並已經量產於多家基帶晶片供應商的產品中。

CEVA-X是基於超長指令字 (VLIW) 以及單指令多資料 (SIMD) 的架構。VLIW可以讓多條指令同時執行，以確保高度的指令級並行及保證低功耗。CEVA-X架構對C語言有很好的支援，這樣可以幫助開發者大大降低開發的成本以及縮短上市時間。

CEVA-X1641是CEVA-X家族裡的一員，擁有四個16位元寬的MAC。CEVA-X1641在65nm製程的最壞情況下可以達到700MHz的運行頻率。

《圖二　CEVA-X1641 – 框圖》 - BigPic:579x354

這款高性能且容易編程設計的DSP可以讓設計人員對他們的終端基帶SOC設計靈活的進行軟硬體劃分。不同的基帶客戶在他們的設計裡面使用不同的軟硬體劃分方式以及單個DSP核芯或多個DSP核芯，選擇使用高性能的CEVA-X1641可以保證客戶的軟體投資及在未來演進產品中的軟體複用。

結論

正是因為未來中國無線市場多標準共存的現實，所以有必要使用同一個平臺來支援多個不同的標準。不論是以軟體無線電為基礎的純軟基帶方式、還是混合型的可程式設計方式都能提供足夠的靈活性來滿足重複使用和快速上市的需求。

長期以來，無線基帶市場的領導廠商已經確定了可程式設計是無線基帶發展的方向。這篇文章中討論的二款DSP核心，正好能滿足授權客戶對晶片架構以及靈活性的不同需求，提供合適的解決方案。

---本文作者Eyal Bergman為CEVA產品市場總監，胡凱為中國區技術支援經理---