提高衡量尺度
随着数字用户线接入复用器(DSLAM)芯片组制造商不断降低功耗和电路板的占用空间,他们同时也提高了对性能期望值的衡量尺度。在人们对进一步降低功耗及提高端口密度的要求促使新型ADSL芯片组设计加速进行的同时,不断涌现的新技术和设计方案也对创新性的产品开发起到了推波助澜的作用。
在上一代技术中,限制组成一个DSLAM芯片的元件数量的集成因子(Integration Factor)是由芯片组及相关元件的固定投资要求所决定的。两项技术进步消除了对芯片组设计的部分限制因素,一是利用硅芯片目前已能实现更小的几何尺寸;二是芯片组的体系结构更加灵活。
体系结构上的灵活性为选择能够节省功耗、减少外部元件的数量并提高性能极限的实现算法提供了许多途径。这种灵活性使得能够开发出用于下一代硅芯片解决方案的高效算法。
通过从系统角度对功耗问题的研究,电信系统专家为芯片组制造商提供了系统实现水平上的ADSL芯片组功耗优化。利用现有的ADSL芯片组技术,DSALM芯片组实现了节能化(见图1),每个端口的电路板占用面积从12平方英寸减小到了1.6平方英寸,功耗为每端口1W。下一代芯片组有望将功耗降至每端口0.7W以下,并进一步减小电路板上每个端口的占用面积。
电信设计课题
在新型DSLAM芯片组的设计活动中,微电子设计师们面临着不断出现和变化着的课题。其一是ADSL芯片组模拟前端部分的设计;其二是实现模拟前端芯片和线驱动器芯片之间的功耗优化。
进一步提高芯片组集成度是解决部分此类难题的关键所在。首要任务就是实现芯片组的模拟前端与其线驱动器功能的集成,尤其把模拟滤波电路集成到芯片之中是一个关键问题。
一种解决方案是优化每个芯片组的ADSL信道数,以更好地利用共用资源。旨在提高芯片组集成度的研究活动的不断开展将降低电信服务运营商的系统成本,因为所需的元件数量减少了。
集成度的提高还将降低功耗。每个器件的功耗一直是提高集成度的最大限制因素之一。不过,目前这一领域正在取得进展。
例如,Alcatel公司原先的单线ADSL芯片组的电路板占用空间约为12平方英寸/端口,功耗约3.5W/端口。下一代的单线芯片组将把功耗降到2.5W/端口。
目前,Alcatel公司的八进制芯片组实现了1.6平方英寸/端口的密度和1W/端口的功耗,与以前的设计相比下降了40%(见图2)。将于明年推出的下一代ADSL芯片组将继续降低功耗以及固定投资方面的要求。