IDT、次世代の携帯電話基地局における効率性を高める業界初のプリ・プロセシング・スイッチを発表

日本IDT株式会社 2006年06月20日

DSPの性能をプリ・プロセッシング・タスク・スイートにより最大20%向上させることが可能な相互接続ソリューション

大手半導体ソリューションサプライヤのIDT(Integrated Device Technology, Inc.、本社:米国カリフォルニア州サンノゼ、Nasdaq:IDTI、以下 IDT)は本日、業界初の既製品となるデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)クラスタ用プリ・プロセッシング・スイッチ(PPS)を発表した。このIDT PPSは、Serial RapidIO(sRIO)接続を活用した携帯電話基地局の帯域処理アプリケーション向けの製品である。IDT PPSはバイト・レベル、及びパケット・レベルの各種データ処理を行うことで、DSPに大きな負荷がかかる一部タスクを取り除く事ができる。さらに、IDT PPSでDSPの負荷を削減することで、クラスタを構成するDSPの速度がそれぞれ最大で20%上昇し、次世代の携帯電話基地局の設計において必要とされる膨大なデータ演算処理に対し十分なプロセッサ能力を割り振ることが可能になる。IDTでは、今回のPPSを皮切りに、DSP用のデータ処理ソリューション、及び無線通信アプリケーションの主要コンポーネントを各種提供し、これによって顧客は柔軟で拡張性、費用対効果の高いシステムが構築できるようになる。

IDTのフロー・コントロール・マネジメント事業部バイス・プレジデント兼ゼネラル・マネージャであるトーマス・ブレナー(Thomas Brenner)は「携帯電話基地局向けのフロー・コントロール・マネジメント・ソリューションやプロセッサ間通信ソリューションの設計・開発において、IDTは市場をけん引しています。今回、発表したPPSも携帯電話基地局内のDSPとCPUを結ぶ新たな接続方法を提供するというIDTの姿勢を具体化した製品です。この分野は、従来から市場に対する強みを持っており、IDTがFIFOソリューションとマルチポート・メモリ・ソリューションでアーキテクチャを構築した実績があります。また、当社は携帯電話基地局分野での顧客やDSP、組み込みプロセッサなどのパートナー各社との緊密な関係を持っています。これらにより、汎用スイッチとは異なり、無線通信の帯域処理アプリケーションに最適化し、相互接続性とシステム全体のパフォーマンス向上を両立したスイッチング・ソリューションの技術基盤と関連ノウハウを集めることができました」と語っている。

IDT PPSによりDSPクラスタにおけるデータの処理を加速

携帯電話基地局は第3世代(3G)、またさらに先の世代へと進化しつづけており、設計者はオペレーションの複雑化とデータ演算量の増加という2つの問題に直面している。例えば、基地局の設計においては、コスト削減のために、基地局1つで処理できるキャリアとセクタを増やすと同時に、他のアプリケーションや市場でも効率的に利用ができるよう、十分な柔軟性と拡張性を確保する必要がある。パケット内のビット操作やチャネルの集約、また多重化を行うと、多くのシステム・リソースを消費するとともに、システムのレイテンシを増やしてしまう。この問題に対して、従来はFPGAかASICおよび汎用スイッチとを組み合わせるとともに、DSPによる計算サイクルの追加によって必要なデータ操作とデータ転送を行っていた。しかし、FPGAやASICを採用すると、コストもかさむ一方で複雑化し、一般的に市場投入期間が長期化する傾向にある。また、FPGAやASICにsRIO物理ポートと論理スタックを完全に実装するためには膨大な数のゲートが必要で、効率性の低いスイッチ・コア・ソリューションになってしまうという問題もある。このような問題を解決するのが可能なソリューションが、従来のデータ操作機能をスイッチ・ファブリックに集積したIDT PPSである。ビット演算などの低レベル処理をDSPから取り除く機能によってシステムの効率性を高める事ができ、FPGAやASICの一部、もしくは全てが不要となる。特殊な機能としては、パケット操作、サンプル操作、DMA、マルチキャスト、そしてアグリゲーション(パケット集約)などがある。DSPにおいてこれらの処理が不要になることで、その能力をベースバンドの中核となるアルゴリズム処理に振り向けられ、競合他社を差別化できる独自の性能を、同等かそれ以下のコストで顧客に提供することできる。IDT PPSの導入により、DSPクラスタ全体ではチャネル数や対応ユーザ数を増やすことも可能な一方で、容量が同じなら全体的な消費電力を削減することもできる。通常であれば個別の部品で実行する機能をPPSでは集積していることから、部品点数の削減も可能となる。帯域処理などのDSPクラスタ・アプリケーションでは100Gbpsにせまる内部帯域幅が必要となっているが、PPSの利用により、確実な性能でそれらのアプリケーション・ニーズにも対応することができる。

さらに、IDT PPSであれば、入力や出力に対する同期処理もサポートできる。この機能により、複雑なRFベースバンド・システムの操作が簡素化され、TDM型アーキテクチャからパケット・ベースのシステムに効率的かつスムーズに移行することが可能である。

業界トップのポート数を誇るIDT PPSは40の双方向性sRIOリンクを持つだけでなく、柔軟な構成も可能で、4xリンクを10ポート構成、1xリンクを最大で22ポート構成、あるいは、4xポートと1xポートの組み合わせなどの構成が可能である。ポートはいずれも、通信速度を1.25Gbaud、2.5Gbaud、3.125Gbaudから個別にプログラム可能であるとともに、通信距離も短距離(ショートホール:チップ間)あるいは長距離(ロングホール:バックプレーン)に設定することができる。

シミュレーションを簡単に実行可能なソフトウェア・ツールとハードウェア・ツールIDTは7月中旬より、PPSをマウントしたATCA互換評価ボードの提供を行うことを予定している。AMCプロファイルをもとにしたボードで、帯域処理のデモが行えるよう、PPSデバイスとともにTexas Instrument社 のDSPであるTC16482が4基搭載されており(DSPをTC16455としたボードも提供の予定)、PPS機能のセットアップや初期化、オンサイト評価が短期間で行えるよう多くのソフトウェアが提供される。この評価ボードにより、現実的なケース・スタディが可能で、さまざまなタスクや操作をDSPからPPSに移管した際のメリットの評価も行える。IDTではこの評価ボードと関連ハードウェアに加え、堅牢なソフトウェア・ツールも提供する。このツールでは、シミュレーションやシンプルなRF/DSPカード・トラフィック・モデルをベースとしたボード、システムの評価を行うことができる。このデバイス・モデルは通常(PPS)モードに加え、汎用sRIOスイッチモードをサポートしている。従って、ポート数、ポート速度、パケット長、スイッチ利用効率など、さまざまな主要パラメータを変化させた際に、プリプロセッシング機能がシステムにおいてどのような効果を持つか確認する事ができる。このツールは実際のデバイスAPIとGUIを用い、レイテンシも正確にシミュレーション可能である。

製品パッケージと供給状況

IDT PPSは、RoHS互換の676ボールBGA、フリップチップ・パッケージで提供される。現在はサンプル提供中である。IDT PPSに関する詳細や総合的なホワイトペーパーを入手されたい方は、www.IDT.comをご覧ください。

・製品名:プリ・プロセッシング・スイッチ(PPS)
・注文No:70K2000BR
・技術仕様:双方向性sRIO、40リンク。最大22ポート(1x/4x、混在可能)に構成可能
・ポート速度は3.125Gbps以下で選択可能
・パッケージ仕様:676ボール・BGA27mm×27mm 1.0mmピッチ
・サンプル出荷の開始時期:2006年6月
・製品販売の開始時期:2006年11月

< IDT社の概要 > URL:  (リンク »)

IDTは、重要な半導体ソリューションの開発提供における世界的なリーディング・カンパニーであり、お客様の技術革新スピードの加速を支援します。通信、コンピューティング、民生といったアプリケーション分野では、性能に対する要求が絶えず進化していますが、IDTのソリューションにより、激しい変化をともなうお客様のシステム設計上の複雑な課題の解決をお手伝いいたします。

システム分野のノウハウと幅広い技術を強みに、IDTはタイミング製品やネットワーク・サーチ・エンジン、フロー・コントロール・マネジメントIC、および標準規格対応のシリアル・スイッチング製品など、必要不可欠のソリューションを提供しています。カリフォルニア州サンノゼに本社を置くIDTは、設計、製造、および販売の拠点を世界中に持っています。IDTの株式は、NASDAQ株式市場において“IDTI”の銘柄で取引されています。IDTに関する更に詳しい情報については、www.IDT.comをご覧ください。

<日本IDT株式会社 について> URL  (リンク »)

日本IDT株式会社(所在地: 東京都千代田区三番町8番1三番町東急ビル7F、資本金: 1億円、代表取締役会長 神山 渡)は、米国IDT社が100%出資し1987年に設立されました。日本IDT株式会社は、お客様のイノベーションの加速に不可欠な半導体ソリューションの設計、開発、提供におけるワールドリーダーであるIDTの日本法人です。通信、コンピューティング、デジタル家電分野において、技術発展のために複雑化するシステム設計の問題解決を支援します。システムレベルの技術知識と、広範囲にわたるさまざまな技術を統合することで、IDTは、タイミング製品、ネットワーク・サーチ・エンジン、フロー・コントロール・マネジメントIC、また業界標準規格に準拠したシリアル・スイッチ製品を含め、必要不可欠な製品を提供していきます。

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