2008年4月LSI公司正式发布了全新的媒体网关片上系统(SoC)解决方案StarPro2600系列多核媒体处理器。该系列媒体处理器主要包括StarPro2603和StarPro2612两款产品。该产品的强大处理能力和丰富的接口使其可以胜任各种媒体网关的应用。采用它们可以实现当前业界每通道最低成本和最低功耗的媒体网关。LSI提供了基于该系列处理器的完整的媒体网关解决方案，包括完善的软件开发环境，媒体网关应用的软件构架，包括多种音、视频编解码器在内的软件功能模块，操作系统支持和板级硬件参考设计。StarPro2600系列处理器同时也已经被广泛应用于GSM，GPRS和EDGE的基带处理。

一、 应用范围

StarPro2603和StarPro2612分别简称为SP2603和SP2612。SP2612是采用MCM多芯片模块封装技术将4个SP2603集成在单一封装中。每个SP2603都有独立的JTAG、GE、TDM、EMI和I2C接口。4个SP2603共享一个PCI总线。如果运行在600MHz工作频率，SP2603可以提供高达7200MMAC ＋ 300 RISC MIPS的运算能力。而SP2612的处理能力更是SP2603的四倍。下图是SP2603和SP2612可以胜任的媒体网关应用场景。

二、SP2603的组成和功能

图2 SP2603媒体处理器体系结构

如图2所示，SP2603媒体处理器的主要组成和功能为：

1. DSP子系统(DSS)

SP2603中有3个完全相同的DSS，可以运行在600MHz。DSS的核心为StarCore3400 DSP内核，简称为SC3400。SC3400 是针对多媒体和无线通信应用的先进的DSP内核, 它还提供了针对这两类应用的专用指令。如专用的维特比译码指令可以取代维特比协处理器而达到同等的处理能力。

SC3400采用VLES(变长指令集)结构，相对VLIW(超长指令字)可以实现更高的执行效率和代码密度。SC3400包含四个算术逻辑单元和两个地址计算单元，它可以在一个时钟周期并行执行最多6条指令(4个乘加运算和2个地址计算)。SC3400的流水线深度为12级。 SC3400采用先进的动态分支预测机制可有效减少COF(Change of  Flow)延迟。例如，如果某条JMP指令已经在BTB(Branch Target Buffer)中了，实际执行只需要1个cycle，而不是6个cycle；同样根据BTB预测，可实现最多4层嵌套的零开销硬件循环。

每个DSS包含256KB的本地存储器，SC3400内核可以零等待地访问它的本地存储器。256KB分成4个64KB的bank，不同的总线端口可以没有冲突地同时访问不同的bank。

指令缓存（PCC）和数据缓存(DCC)各为32kB。PCC和DCC均为4路组相联，采用LRU(pseudo least recently used)更新算法。PCC有预取指功能，对于顺序执行的程序，可以提前填充下一个要用到的缓存行；DCC有关键字优先的功能，SC3400内核得到所要的数据后就开始执行，而不必等到整个缓存行填充满后才执行。对于典型的媒体网关应用， SC3400的缓存可以达到很高的效率。

SC3400具有双栈、被保护的多任务操作系统体系结构。其中异常模式及异常栈指针一般只被RTOS内核使用，加上存储保护单元MPU可以禁止用户进程访问设定的内存区域从而增强系统的健壮性。

每个DSS拥有4通道128bit 宽DMA控制器可以实现高速的数据搬移。

2. 包处理子系统(PPB)

PPB是基于ARM1176的子系统，工作频率为DSS工作频率的一半。它的主要功能是处理输入输出的数据包并管理SP2600芯片本身。

128KB紧耦合本地存储器，分成64KB指令存储器和64KB数据数据存储器；指令缓存和数据缓存分别为8KB；MMU有内存保护及地址映射功能；8通道DMA控制器，通过一个64位数据总线连到PBM，专门用来传输PPBMEM和系统内存之间的包数据；48KB的PCEMEM和256K的PPBMEM分别用于PCE控制及PPB包缓存。

2个内置标准的10/100/1000Mbit/s以太网MAC，可配置为FE(SS-SMII)或GE(SGMII)。

每个MAC都有可配置的TXD，并与包处理引擎PCE配合工作。TXD为DMA控制器，把要发送的包从存储器传到MAC；PCE自动解析从MAC接收到的包，把ARM11从L2/L3/L4 IP和UDP分类和RX帧队列管理的常规工作中解脱出来以充分发挥其控制方面的处理能力。

3.系统内存

SP2603提供了3MB系统内存可用于各 DSP内核和ARM存放各自的代码和数据。各内核也可方便地利用共享3MB系统内存实现内核间通信。3MB系统内存由12个独立的256KB块组成，不同的内核可以无冲突地访问不同的块，因此增加了系统吞吐量。系统内存接口提供了ECC功能。

4. 时分复用模块（TDM）

SP2603提供了串行接口单元。每个串行接口单元都有独立的输入和输出DMA通道，接口兼容T1/E1、H.110和ST-Bus标准，支持一维和二维的 DMA数据传输，及硬件A/u率压扩。采取了输入位时钟104 MHz和输出位时钟为52 MHz的不对称设计。

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