2011年4月12日消息，2011年3月26日～4月1日，在这乍暖还寒的季节，笔者应邀参加了在美国西海岸Santa Cruz小城举行的一个半导体技术峰会。本次会议共有Broadcom、Mentor Graphic、Xilinx、altera、MIPS、Tensilica、Apache等20多家半导体企业与会。
移动数据时代的回传网技术
全球移动IP流量，尤其是视频业务量正呈现出爆炸式增长趋势。据思科2011年1月公布的数据，2011年，全球移动IP流量每月为482PB，2013年每月将达2184PB，其中，视频业务量约占2/3。移动回传(Mobile Backhaul)正成为数据网络的重心(见图1和图2)。在中国，中国移动、中国电信和中国联通3大运营商已开展了3G移动回传试点，LTE回传也在规划中。
图1 多样化的移动回传网(图片来源于altera)
图2 移动回传系统(图片来源于altera)
不过，在全球范围来看，包括运营成本、TDM和以太网传输设备(不含主要基础设施)资本支出在内的回传网花费，占运营商收入的比例越来越大，这将严重拖累运营商的利润。目前的挑战主要表现在：现有的回传网已无法适应网络需求的增长;虽然运营商的回传支出由于其用户组成和地区差异有所不同，但对回传的需求会更大;数据敏感型应用急剧增加。因此，运营商必须面对移动回传网容量的升级问题，几种选择技术如图3所示。
图3 运营商升级移动回传网容量的几种选择(图片来源于altera)
Tensilica首席技术官chris Rowen表示，移动回传网扩容需要升级更加有效的无线电协议，如LTE或LTE Advanced;建设大量高密度的蜂窝，如macro、pico、femto;更多、更智能、低功耗的多标准基站半导体器件和软件;围绕视频内容进行优化，包括更好的编码、更多的高速缓存、新型视频内容的商业模式和厂商;使基站、回传网、互联骨干网和云计算之间的界限更模糊。
博通(Broadcom)的网络交换产品营销总监Jim McKeon认为，iPhone和黑莓等用户对现有数据网络产生了强大冲击，且随着3G、4G网络的快速发展，移动回传网遭遇了严重的带宽瓶颈问题。传统TDM链路的低带宽已经难以满足高带宽用户的需求，因此，有必要从传统TDM链路向高带宽以太网进行无缝迁移。
McKeon表示：“为解决高速移动回传网的带宽瓶颈，我们将以太网交换、时序处理器、流量管理器、BDF处理器、CES网关、CES成帧器及CES缓冲器等7个ASSP芯片，集成在一块40nm工艺的BCM56440 StrataXGS以太网交换芯片上，可将传统TDM网络带宽提高1000倍。”
此外，博通还在3月23日宣布以3.13亿美元收购全球最大微波回传混合信号芯片厂商Provigent，这无疑增强了其移动回传网解决方案的实力(见图4)。
图4 博通在2G到4G移动回传网的解决方案
altera针对移动回传网的平台涵盖了从基站集(BTS Aggregation)、匹萨盒(Pizza Box)回传、回传集(Aggregation)到传输与移动核心网的多种技术(见图5)。
背板光纤互连可编程技术的突破
另外，altera的IC工程副总裁Bradley Howe还介绍了正在开发、将于年底发布样品的光纤互连可编程器件。其可实现芯片至芯片、板卡至板卡、芯片至背板的光互连。
现有的铜线互连在数据传输速率为10G~30Gbps时，信号损失会增大约3.5倍。在30Gbps时，电路板材料采用FR4与Megtron6相比，由信号损失产生的成本，前者是后者的5倍。在高速背板上，随着频率的增加，由铜线传输产生的信号眼图会急剧恶化。因此在实际电路设计中，必须要考虑到PCB板的问题。
而光纤互连可编程器件可极大降低信号损失，解决信号完整性问题，增加传输距离，使布线更简单容易，并减少PCB成本。不过，尽管光互连可提供几乎无限大的带宽，但是现阶段的成本还很高。Howe表示，随着未来应用规模的增加，器件成本很快可以降低到经济型水平。
对于光接口，收发器技术就显得特别关键了，其速率和信号完整性格外重要。altera的28Gbps收发器可以满足这方面的要求。
光纤互连可编程器件在100米传输距离内能取代可插拔光模块，线路卡功耗可降低70~80%，端口密度(20~50G)和带宽也分别提高了几个数量级(见图6)。
图6 altera正在开发的光纤互连可编程器件的端口密度
