下一代QorIQ LS系列SoC系统架构Layerscape

下一代QorIQ LS系列SoC系统架构Layerscape

    显而易见，模块化硬件架构适用于众多不同的芯片配置，而且是横跨平台配置一致化软件的单一架构。模块化和灵活的硬件框架包括独立可扩展的层次，可以实现QorIQ产品组合的性能和电源效率最大化。如上所述，这些配置甚至包括不同指令集系列的通用型处理器，因此允许开发人员充分利用不同的代码库。Layerscape架构的模块性向上升级和向下降级——有时是在相同的物理套接字内——同时可以保留客户的代码。

    例如，一次极为基础的芯片实现可能只包括低水平接口（例如以太网）和高水平通用式处理器（即ARM或者Power Architecture内核），之间没有任何中介加速器。在这种情况下，EPIL层会对帧队列执行包解析、分类和分配（不会显示）。然后通用式CPU（或者可能为多个CPU）会消耗队列的这些数据包。

     在多个以太网端口内扩展这一理念，利用Layerscape架构内置“链路聚合”(link aggregation)功能，同样的芯片可以作为第2层交换机。预分配容量更加充分的芯片可能在中间APPL包括硬件，以便实现颗粒度级的数据包分类、IPsec、SSL、LRO/TSO和其他高级联机卸载。与此类似，低水平EPIL可能会识别确定的数据包类型，并且直接将它们传送至中间APPL的相关加速器，完全绕开通用式处理器。

     该解决方案的基础在于其软件允许程序员快速且轻松地利用架构的能力。这款解决方案首先从优化的网络库入手，实现硬件加速功能（例如IPSec、深度包检测、IP转发、NAT/FW等），允许嵌入式开发人员专注于增值软件的开发，而无需进行性能调优。定义清晰的数据路径和控制API都是许多网络应用的标准配置，可以采用命令性C语言编程模型针对定制化应用轻松实现扩展。除此之外，软件框架可以提供标准服务（例如调试和配置、资源管理、虚拟化和初始化），以便确保易用性。最后，可以提供关键应用（例如软件定义网络、有线传输和回程、TCP终止和路由选择）的参考实现，这不仅可以降低您的研发投资成本，而且还能够加速上市时间。

    总结

    Layerscape架构将如今性能最强的通信处理器与全世界都在采用的相似的模块化、高水平编程模型相互结合。这无需硬件工程设计的高等级别，便可轻松获得高级通信引擎。更加重要的是，它不需要重新学习每个芯片实现的详细细节，可以作一代QorIQ LS系列器件由其后继产品直接取代。界限分明和定义清晰的编程模型可以在芯片之间、代代之间保存下来，这是基于开发人员的工作构建形成，而非将其视为硬件实现变更任务弃之不用。简而言之，Layerscape架构将开发团队最为重要和最具价值的方面保留了下来：即它独具特色的软件。再次重申，适当的硬件才是释放软件潜力的关键所在。