4G 改变生活, 5G 改变社会.
当 5G 融入我们的工业自动化, 智慧城市, 智慧农业等应用时, 本地局域网与 5G 广域网的连接点 - CPE, 将成为数据互通的必经之路.
什么是 CPE?CPE, 英文全称为 Customer Premise Equipment, 称之为 "客户前置设备", 其网络拓扑结构如下图:
刚刚过去的 2019 年被称为 5G 元年, 各大运营商纷纷上马 5G 覆盖, 科技圈也在不断的探索 5G 给各行各业带来的变革以及场景应用. 转眼来到的 2020 年, 小米和华为纷纷上演了 Wi-Fi 路由器的开年大戏. 2 月 13 日小米发布其 WiFi6 路由器; 2 月 24 日华为发布了其 WiFi6 + 路由器. WiFi6 的速率可以达到 9.6Gbps, 加之 5G 的理论值将达到 5Gbps 甚至是 10Gbps, 这样高速度的数据吞吐和转发, 我们在设计一款 5G CPE 工业网关时, 需要怎样的处理器才能胜任呢?
在此为大家推荐 NXP LS1046A 处理器, 主频最高 1.8GHz, 四核 ARM Cortex-A72 架构. 原生支持 8 个 Gbit Ethernet, 最高支持 2 个万兆 (10Gbps/5Gbps/2.5Gbps/1Gbps)+5 个千兆 (1Gbps), 或 8 个千兆网口, 且具备网络数据硬件加速引擎 (DPAA), 以提高数据转发吞吐量, 同时降低高速数据转发时 CPU 占用; 软件层支持 DPDK, 让数据的流转速度更快.
飞凌嵌入式作为 NXP 合作伙伴, 推出了基于 LS1046A 的核心板 FET1046A-C, 将 CPU, 电源管理, DDR RAM,eMMC ROM 等器件集成在核心板上, 形成 CPU 和操作系统运行的最小系统, 并通过 COMe 连接器引出了 CPU 全部功能引脚, 在保证系统稳定性, 发挥 CPU 最大功能和性能的同时, 简化客户产品设计, 降低开发难度. 支持 Ubuntu, OpenWrt 操作系统, 以满足客户应用程序开发灵活性选择. 核心板满足 - 40℃~ +75℃环境温度下不断电长期稳定运行, 以适应工况恶劣环境下对产品稳定性的要求.
在使用 FET1046A-C 完成 5G CPE 工业网关设计设计时, 其功能接口方面也可以轻松应对.
1,5G 模组的连接
目前市面上各厂家的 5G 模组都提供 USB 3.0 和 PCIe 接口出来, 如华为的 MH5000, 用于和主控 CPU 传输数据; FET1046A-C 原生支持 3 个 USB 3.0 接口, 其数据传输速率可达 5Gbps, 考虑 Wi-Fi 6 模组及 SSD 也需要使用 PCIe 接口, 因此在设计 5G CPE 工业网关时推荐采用 USB 3.0 连接 5G 模组.
2,WiFi6 模组的连接
虽然目前市面上 WiFi6 的模组还不多, 但考虑其通信速率以及和 PC 的兼容性, 大多也会采用 PCIe 或 USB 3.0 作为和主控 CPU 间的通信接口. FET1046A-C 具备 3 个 PCIe 3.0 控制器, PCIe 单通道带宽可达 8GT/s, 可支持 x1,x2,x4 通道数量的灵活配置; 以满足 WiFi6 模组通信的高带宽需求.
3, 有线网口
CPE 作为内网和 5G 公网的衔接设备, 其对内有线网口的带宽和数量会成为终端用户选择的考察点. 而 FET1046A-C 可以支持 2 个万兆网口, 满足单设备终端跑满 5G 带宽的应用场景. 同时还可以支持 5 个千兆网口, 以满足多终端接入需求. 如果应用场景不需要万兆网口, 而需要更多的千兆口, FET1046A-C 原生可以支持到 8 个千兆网口. 加之 DPAA 和 DPDK 提供的数据转发加速能力, 让网络转发可达线速.
4, 计算能力
FET1046A-C 具备四颗 1.8GHz 的 Cortex-A72 内核, 板载 2GB DDR4 内存, Coremark 跑分可到 45000, 在高速数据转发的同时, 可以完成边缘计算工作, 以降低服务器负载, 提高系统响应实时性.
5,SSD 硬盘的连接
FET1046A-C 可通过 SATA 3.0 或者 PCIe 扩展高速 SSD 存储, 用户可以作为网络存储保存数据, 也可以作为数据转发过程中的高速缓存; 当网络出现故障或者异常不能联通时, 可将数据暂存在 SSD 中, 待系统恢复后继续完成传输. 以应对高可靠性的数据安全应用.
以上, 作为 FET1046A-C 完成一款工业级 5G CPE 网关的应用介绍, 其功能和性能都为大家一一呈现, 飞凌愿和广大专业人士共同探索 5G 应用场景, 在 5G 改变社会的路上为广大开发者提供更简单, 更高效的核心平台, 让客户的产品更智能, 更稳定.
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3475238.html