Partner Summit Japan 2015 QorIQ Multicore Processor Masahiro Hamano | Product Marketing, Digital Networking APR.15.2015 TM External Use フリースケールのリーダーシップ・ポジションマーケット・リーダーシップ: #1 通信市場における組込みプロセッサ #2 デジタル・シグナル・プロセッサ（DSP） 2013 Market Share 有線／無線通信市場における組込みプロセッサのシェア主要な製品ファミリ: QorIQ Multicore SoC Processors 49% 52% QorIQ Qonverge Heterogeneous SoC Processors VortiQa Software System Solutions Software Services TM External Use 1 Source: Gartner, Apr 2014, Market Share: Semiconductor Applications, Worldwide, 2013, “Total Microprocessor Embedded in Wired + Wireless Communications” (excludes DSP) 業界随一の豊富なポートフォリオ製品概要 NEW QorIQ LS Series ポートフォリオターゲット・アプリケーション拡充中 Core-agnostic approach to hardware データ・センター VortiQa ソフトウェア・ソリューションクラウド・コンピューティング QorIQ T Series 1-48 virtual cores, 64-bit, AltiVec technology 13製品セキュリティルータ QorIQ Qonverge Platform QorIQ P Series 5製品 2-14 heterogeneous cores 無線基地局無線AP 1-8 cores, data path acceleration , security and pattern matching, hardwareassisted hypervisor 25製品 General purpose MPU TM External Use 2 プリンタゲートウェイ FA機器 75製品 PowerQUICC スイッチ産業制御航空宇宙 Power & ARM: 市場ニーズに応じたコア戦略 Power – 引き続きコア・ビジネスを牽引有線/無線ネットワーク市場で#1 2. WLANベンダの上位10社中9社が使用 3. 30年以上のR&Dリーダーシップ 1. ARM®の追加 – マーケット・リーチを拡大 64-bit ARMベースのネットワークSoC 2. Ethernetの採用が増加（車載/民生/産業） 1. 3. フリースケールのネットワークに関する専門知識を活用 AND フリースケールはPower製品とARM製品の両方に投資 TM External Use 3 Customer Application Continuum “Packet” centric QorIQ LS Series General Embedded Choose QorIQ • Support for high bandwidth I/O, coherent PCIe applications & multi-lane SerDes • Hardware coherency of CPU & accelerators when requirements call for: • • • • High reliability – “always on / always available” enabled by ECC protection • Application Partitioning and Virtualization • Security focused performance – security engine, secure boot, Trust Architecture • Support for industrial protocols: Profibus, RS4xx, others via microcode/QuiccEngine • Performance focus in a given power envelope and DDR4 support TM External Use 4 “Pixel” centric Choose i.MX when requirements call for: • Clear choice for networking applications i.MX • • • • Clear choice for display-centric applications Graphics acceleration processors − 3D, 2D, composition engines H/W video acceleration − Decode - 1080p60 H.264 − Encode - 1080p30 H.264 LPDDR2 enabled battery friendly designs Multiple display interfaces − RGB, LVDS, HDMI, MIPI Camera sensor interfaces − Parallel and MIPI Microsoft WinCE, Android support needed ARMベースのQorIQポートフォリオ  スケーラビリティ  性能 ARMv8 (64bit)  統合性 LS1022A LS2085A Cortex-A57 Quad-core 2.0GHz Cortex-A53 Quad-core 1.5GHz ARMv7 (32bit) Cortex®-A7 Dual-core 600MHz <2W Cortex-A57 Octal-core 2.0GHz Cortex-A53 Dual-core 1.5GHz Cortex-A7 Dual-core 1GHz, <3W Cortex-A9 Dual-core 1.2GHz LS2045A LS1043A LS1023A ピン互換ソリューション LS1024A LS1020A LS1021A 2014年5月、MACOM社より旧Mindspeed社 Comcerto通信プロセッサ・ファミリを買収 LS1024A = C2000 TM External Use 5 Introducing The QorIQ LS2 Family 世界の次世代仮想ネットワークに革新をもたらす、画期的なソフトウェア定義アプローチ使いやすさを重視した、新しい高性能アーキテクチャ革新的で柔軟なアーキテクチャにより、ハードウェアの複雑性を抽象化し、ユーザはアプリケーション・レベルの技術革新にリソースを集中できる SDN (Software Defined Networking) アプリケーション向けに最適化 CPU性能とネットワークI/O、およびC言語でプログラミング可能なデータパス・アクセラレータを効率よく統合し、SDN時代に向け、電力/性能/コストのバランスのとれた先進のSoC技術を提供 64-bitマルチコアSoCの広範なポートフォリオを拡大 ARM® Cortex®-A57アーキテクチャにL2スイッチを統合し、インターコネクトやペリフェラルと組み合わせて完全な「システム・オン・チップ（SoC）」ソリューションを提供 TM External Use 6 次世代に向けた新しいアーキテクチャ 60 MUST HAVE: 50 40 Advance Packet Processing 30 • C関数としてコールできる密接に連結したアクセラレータ群 20 10 • H/Wにプリロードされたタスク・ステート、ヘッダ、スタック・フレーム 0 PQ3 Network IO P Series DDR CPU T Series Acceleration Layerscape CPU + NPU + Accel メニーコアだけのアプローチでは、ソフトウェアの複雑さや消費電力、コストの点で対応できない • ユーザ・プログラマブル • 標準C関数による Run-to-completionモデル 4～6倍の性能高性能とプログラマビリティを実現するバランスのとれたアーキテクチャが必要 TM External Use 7 汎用コアでの処理に比べて、より低い電力で高い性能を実現 QorIQ LS2085A/LS2045Aファミリの特長 • 高性能コアに先進のインターコネクトおよびメモリ・サブシステムを統合 − 8x ARM Cortex-A57 cores, 2.0GHz, w Neon SIMD − 2x 64b DDR4 up to 2.4GT/s • Cプログラミング可能な高性能データパス（AIOP） • ネットワークI/O − 8x1/10GbE + 8x1G, − MACSec on up to 4x 1/10GbE SDN/NFV Switching Data Center Wireless Access SDN向けに最適化。ソフトウェア定義アプローチで使いやすさと同時に高性能化を実現 QorIQ LS2085A : 8コア QorIQ LS2045A : 4コア TM External Use 8 QorIQ LS2ファミリ: ‘Ease of Use’ ツールキットユーザ・アプリケーション Uniform Fast Path Control API (NF API) Fast Path Control/Mgmt Runtime API Example Fast Paths - Industry Standard ‘C’ FW PDCP / ROHC GTP-U Custom A IPv6 DPI IPsec Custom B Data Path Acceleration Kit Principal Functions Routing IP FWD Firewall IPSEC QoS SDN/OpenFlow OpenflowDP VxLAN NVGRE IPFWD Firewall IPSEC QoS BFD Eth-OAM Netflow sFlow IP FWD Firewall IPSEC QoS CAPWAP DTLS MACSEC Switch Supplement Wireless Access TM External Use 9 QorIQ LS1043A – 高効率コアと最適化された周辺機能 • vCPEアプリケーション向け ARM®テクノロジ・ベースの業界で最も効率の高い64ビット通信プロセッサ • • TM External Use 10 ターゲット性能と電力効率 − 4x ARM® Cortex®-A53コア、16,000以上の CoreMarks性能 − 業界をリードするパケット処理オフロード技術: 10Gbps以上 − 低消費電力: 6 W 豊富なコネクティビティと周辺機能 − 10GbE + 5x GbE (QSGMII or 3x 2.5G SGMII + 2x RGMII) − 3x PCIe Gen2 Controllers, SATA3, 3x USB3.0 with PHY − QUICC Engineで各種プロトコルをサポート（HDLC, TDM, PROFIBUS）ファンレス、小型フォームファクタのネットワーク・アプリケーションに最適 − 統合サービス・ブランチ・ルータ、SDN&NFVエッジ・プラットフォーム、セキュリティ・アプライアンス、産業制御／PLC − 高い統合性でBOMコストを低減 QorIQ LS1020Aファミリの特長コア性能 • デュアルARM Cortex-A7コア、3W (typical) 以下の消費電力で5,000 CoreMark®スコア以上の性能を提供 • NEON 汎用SIMDエンジン搭載クラス最高レベルの統合性 • このクラスで唯一L1/L2キャッシュをECC保護、ネットワーキングや産業機器の高信頼性要求に対応 • 仮想化をサポート、CPUリソースのパーティショニングを可能にし、システムの生産性向上 • DDR3LおよびDDR4メモリをサポート • システム・コストを低減する最新I/O群: USB 3.0 (w/PHY), SATA3, PCIe Gen2 • LCDコントローラを統合、GUIもサポート可能 • マルチ・プロトコル対応のQUICC Engineにより、TDM、HDLCおよびインダストリアル・プロトコルをサポート TM External Use 11 強固なセキュリティ • ARM TrustZone、およびQorIQ Trust Architecture & セキュア・ブート QorIQ LS1020Aファミリエンタープライズ・ネットワーキング • 高速インタフェース • セキュリティ・エンジン • ECC保護キャッシュ産業制御/オートメーション • 産業用インタフェース • HMIサポート • 産業用プロトコル・サポート LS1020 IoTゲートウェイ LS1ファミリでフリースケールのマーケット・リーチを拡大 TM External Use 12 LS1022 All Feature Dual Cortex A7 Cores Networking • マルチ・プロトコル・サポート • 高帯域LAN/ WANサポート LS1021 • Up to 1GHz Industrial Entry Consumer Printing & Industrial • UP to 1GHz • Adds LCDC • Adds CAN • Up to 600MHz • 1.6W Typ. ECC and Trust on Board Pin & Software Compatibility TWR-LS1021A Towerシステム・ボード • • TM External Use 13 IoT/産業制御アプリケーション向けラピッド・プロトタイピング・プラットフォームモジュール式で、各種Towerシステム拡張モジュールと組合せて、さまざまな接続性を評価・検証可能 • 費用効率の高いオープン・ソースの開発プラットフォーム • スタンドアローンでも利用可能 • 参考価格 $269 LS1021A-IOTゲートウェイ Front Back • • • • • uATXフォーム・ファクタ (6.25 x 6.25”) 各種IoTデバイスに対応するマルチプロトコル・サポートクラウドとの接続をサポートする高速 WAN / LANインタフェース費用効率の高いオープン・ソース・プラットフォームお客様の市場投入を加速するリファレンス・ソリューション TM External Use 14 LS1 IoT イネーブルメントと特長 LS1021A-IOTゲートウェイの特長セキュリティエンタープライズ / キャリア / クラウド・ネットワーク • 認証されたOEM SWのみ実行 • 改ざん防止 • 堅牢なパーティショニング Cloud ネットワーク • MQTT, RESTful, JSON, CoAP • SDN/OpenFlow • IPsecオフロード • GigE, Wifi, 3G/4G Fog Compute G IOT Sensor Gateway 高い電力効率と高信頼性 •2x ARM CortexA7 – 5000 CoreMark •512KB L2 Cache •ECC on L1/L2 and DRAM •<3W 使いやすいセンサ・ネットワーク Home – Building - Automotive - Factory - Street TM External Use 15 •Linux, Java VM, OSGI •OpenWRT •Node-RED センサー・ネットワーク •UART, SPI, I2C, Ethernet •zigbee, 6lowpan, BTLE •Kinetis-W w/ integrated 802.15.4 radio and software stacks Up to 4x Performance Increase from QorIQ P-series Architecture Scaling From Low to High Best Balanced Performance Layerscape Architecture Leadership LS3 Family T4240 T4160 T4080 LS2085A Volume T2080 LS2-Next Gen LS2045A T2081 Power Sensitive Applications LS1-Next Gen T1040/42 LS1043A Small Form Factor T1020/22 LS1023A LS1-Next Gen T1024 LS1024A LS1020A LS102MA 2014 Multicore / Core Centric Performance & Virtualization 2015 Future Virtualized Performance & Software-Aware SoCs Product Qual Proposal Planning Execution TM External Use 16 Samples Production まとめフリースケールは通信市場でNo.1の組込みプロセッサ・ベンダ ARM Cortex-A53 フリースケールは、業界で最も広範で多様な ARMコア製品を提供 (Kinetis, i.MX, QorIQ) ARM Cortex-A57 QorIQ Layerscapeアーキテクチャで、ARM コアに対応 LS1020Aファミリは、3W以下で比類のない効率性と信頼性を提供 ARM Cortex-A7 64ビットARMコアCortex-A57搭載LS2085A、 Cortex-A53搭載LS1043Aを発表 ARM Cortex-A9 QorIQファミリにARMコア・ベースのポートフォリオを拡充中 TM External Use 17 For more information visit: www.freescale.com/QorIQ TM External Use 18 TM www.Freescale.com © 2015 Freescale Semiconductor, Inc. | External Use