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ADSL向低成本多功能双向发展
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The Double Trends Development of ADSL:Low-Cost
& Multi-Function
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■ 意法半导体电信、外设及汽车部 Andrea Gallo
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尽管ADSL的高速和畅通无阻的特性引起了用户的关注,但是,要想真正成为拨号调制解调器的替代产品,硬件成本必须降低。设计人员必须把研发重点放在调制解调器内的芯片组上,才能降低硬件成本,因为芯片组是决定产品特性和综合成本的关键元素。
今天,最先进的ADSL芯片组将宽带调制解调器的全部功能都集中到了两个芯片内,一个是数字信号处理器,另一个是线路模拟接口。在这些芯片组的发展过程中,出现两种清晰的趋势,它们瞄准不同的客户群。
很多人买ADSL调制解调器的主要目的是为了玩在线游戏、观看多媒体内容时上网速度更快,或只是为了减少等待时间。这些人通常只有一个个人计算机,仅需要一个最简单、最便宜、最易于使用的具备宽带上网功能的调制解调器。
有很多中小企业用户发现ADSL非常具有吸引力,主要是因为ADSL允许一天多次访问邮件系统或企业网站,无需浪费时间重新拨打服务供应商的号码。中小企业用户通常拥有不止1个PC机,因此他们还需要一种本地联网形式,以便多个用户共享宽带接入,或由人类操作计算机和需要互联网连通的网络连接设备共同分享。
中小企业用户也需要多条电话线,传统上,这种服务由多个物理模拟线路提供,有时使用ISDN连接方式提供语音和上网服务。将来,通过采用VoIP电话技术,宽带ADSL连接的部分带宽可用来提供语音电话服务。
制造最小的调制解调器
为满足主流家庭用户的需求,ADSL调制解调器必须以数量最少的硬件提供基本的上网功能。在现代调制解调器芯片组(如ST的Unicorn)中,一种叫做无控制器的设计将调制解调器的处理功能元件移到PC机的主处理器内,从而简化了调制解调器的硬件。除节省硬件外,无控制器设计的一个重要优点是,在将来增加新性能时,软件升级非常容易。调制解调器制造商通常在网站上提供软件升级服务,以及增加新的版本,修补软件漏洞,增加新的特性,或支持新的操作系统。
这种类型的低成本的调制解调器可以用主机内的PCI总线与PC硬件相连,从硬件的角度分析,这种方法十分简单,但是在消费者中,这种方法并不很流行,因为机箱必须打开才能把板卡插到主板上。在实际应用中,用USB端口连接调制解调器的方法更加简单。这种方法的优点是对于制造商来说成本极为低廉,从用户的立场分析也极为简便,因为连接时不必给计算机断电或重启主机。这种调制解调器通过USB端口供电,因此无需外部电源,从而降低了产品成本,减少了主板后面繁杂的布线。Unicorn支持USB和PCI接口。
多功能网关
这种小型化调制解调器的方法非常 适合单个的PC机解决方案,但是在小型办公室环境中,以太网连接的使用更加普及,因为计算机能够全部联网,共享资源,如互联网接入、打印机、服务器等。像这样的网关产品还可以嵌入防火墙软件,以保护本地资源。
在这个市场上,调制解调器通常与某些联网功能合并在一起,将来还要集成IP语音VoIP功能。制造这种多功能网关的最简单的方法是在同一电路板上安装多个不同的芯片组,但是这需要使用一个更大的电路板和更多的材料。通过在同一硅片上集成多个单功能芯片也可以集成功能,但是,芯片面积和成本相应大幅度提高。但是,由于基于SW的方法应用,这种方法也就没有必要了。
在相互独立的框图上,典型芯片组框图描述了各种电路的功能,但是,事实上,这只是尽可能描述功能的一种特定的表示方法。在实际中,多数功能集中在同一个地方--微控制器和DSP上。这种设计的意义是,在现实中需要组合两种不同宏功能(如ADSL和VOIP)的地方,我们把两个芯片组与相似的基本的微控制器和DSP功能组合在一起。这意味着一个单一的
C处理器可以用同一个硬件实现两个功能。虽然某些接口功能要求增加更多的硬件,但是,这种方法仍然可以节省更多的硬件,因为关键元元件如 C核心可以共享。
利用这种方式在基于 C的芯片上增加功能,仅需要 C核心有充足的处理功率,程序存储器有更大的容量。因为加工光刻技术的换算比例,无需大幅度增加硅片面积,就可以满足这两个要求。换句话说,对于一个ADSL芯片组,在每个延续的产品上,可以增加更多的功能,无需增加过多的成本。但是,对于设备制造商来说,真正的经济来自大幅度缩小电路板和机箱成本,降低的供货要求,更少的采购量等。
为创造一个简单、高效并且元件数量很少的网关,ST的ADSL芯片组家族未来开发进度表包括一个集成以太网端口功能的产品。这个芯片组将于2002年下半年推出。
芯片组未来的发展趋势是进一步增加新的功能,如VoIP电话技术、无线联网和其它特性,使设备制造商可以快速生产极其紧凑的多功能解决方案。由于这些网关产品的功能大多体现在芯片组和固件内,因此,新产品上市的时间减少到了最低水平。因为提供的每个芯片组都是完整的基准设计,所以新产品上市的时间还可以进一步减少。
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