《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動態(tài) > 5G時代,RF SoC如何化解諸多挑戰(zhàn)?

5G時代,RF SoC如何化解諸多挑戰(zhàn)?

2019-07-02
關(guān)鍵詞: 5G RFSoC

  “2018年,3GPP已經(jīng)發(fā)布了第16版通信協(xié)議,相當(dāng)于是5G基礎(chǔ)版的協(xié)議,很快還會發(fā)布更新的第17版,面對多頻段、多頻率、多市場、多協(xié)議的通信市場,F(xiàn)PGA顯然更加適合,需要18-24個月開發(fā)周期的ASIC很難應(yīng)對這些復(fù)雜的環(huán)境。但ASIC并不會在網(wǎng)絡(luò)世界消失,存在于更加細(xì)分的市場?!?/p>

  賽靈思(Xilinx)全球無線和有線市場總監(jiān)Gilles Garcia在上海2019年世界通信移動大會上對于未來RF芯片市場做了如此評述。從他的描述來看,如果放在橄欖球賽場上,F(xiàn)PGA加持的RF SoC更像是一個頂級的“四分衛(wèi)”,擁有出色的實(shí)力加上杰出的臨場應(yīng)變能力,這些都是可編程、高吞吐、低時延的FPGA與生俱來的能力。

5d1960a5bd687-thumb.jpg

  賽靈思全球無線和有線市場總監(jiān)Gilles Garcia

  5G時代的趨勢和挑戰(zhàn)

  雖然5G還沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用,但是全球各地在不斷地制造5G的大新聞,各個國家都在加緊布局5G。毫無疑問,接下來的幾年5G將用更快的網(wǎng)絡(luò)將我們包圍,是一個可預(yù)見的商業(yè)藍(lán)海。全球第二大市場研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets日前發(fā)布報(bào)告稱,預(yù)計(jì)到2025年,全球5G市場規(guī)模將從2020年的539.3億美元增長到 1232.7億美元,預(yù)測期(2020年—2025年)內(nèi)的復(fù)合年增長率(CAGR)為18%。

  當(dāng)然,5G的快速發(fā)展同樣伴隨著巨大的挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)來源于技術(shù)、市場、研發(fā)等諸多方面,而RF無疑是第一個要解決的挑戰(zhàn)。

  Gilles Garcia表示,5G時代有三個大的趨勢。第一個是數(shù)據(jù)大爆炸,以視頻和圖像為主的非結(jié)構(gòu)化信息,在未來需要讓它變成結(jié)構(gòu)化的信息,就要求有更多的加速,也要求有更好的芯片,當(dāng)然也離不開有更大的帶寬;第二個是人工智能,AI技術(shù)是屬于橫向的應(yīng)用,所有的不同的垂直的市場都會受到它的影響,包括5G、汽車、工業(yè)、航天、國防科技領(lǐng)域,以及數(shù)據(jù)中心都會受到人工智能來臨的影響;第三個是摩爾時代的終結(jié),摩爾定律快到終點(diǎn)了,未來就不能靠芯片設(shè)計(jì)周期的更新來達(dá)到我們所需要的心理預(yù)期速度,更多的要靠芯片層面的架構(gòu)。

  三大趨勢的共同之處就要求有更高的性能,更多的帶寬,更強(qiáng)的計(jì)算能力,也需要有更多的加速。Gilles Garcia指出這些要求帶來了全新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

  “第一大挑戰(zhàn)就是已經(jīng)出現(xiàn)的Massive MIMO,大規(guī)模天線陣列如何管理無線電方面的復(fù)雜性;第二大挑戰(zhàn)是如何管理好前傳的帶寬的需求;第三大挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)回傳的問題,回程吞吐量增加10倍,必須有非常強(qiáng)大的回傳處理能力才可以支持這么多的用戶,從原來的4G時只有1G的速率,以后要達(dá)到5~10G的速率?!?Gilles Garcia在介紹中講到。

  賽靈思的5G產(chǎn)品組合

  面對復(fù)雜多變的5G時代新挑戰(zhàn),賽靈思準(zhǔn)備好了嗎?Gilles Garcia認(rèn)為5G時代的新需求和新挑戰(zhàn)恰恰是賽靈思的強(qiáng)項(xiàng)。

2.jpg

  通過Gilles Garcia的介紹我們了解到:

  為應(yīng)對天線設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,賽靈思能夠很好地完成和簡化產(chǎn)品架構(gòu)解決可擴(kuò)展性方面的挑戰(zhàn)。首先,憑借賽靈思的產(chǎn)品組合,全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以消除中間大量的收發(fā)器,而這些收發(fā)器在過往是必須的。另外,賽靈思在PSI方面和其他的合作伙伴一起協(xié)作來創(chuàng)新和提升。最后,也同樣重要的是,賽靈思在促進(jìn)數(shù)字的創(chuàng)新,使得運(yùn)營商可以采用高級的波束成形算法,用于5G NR標(biāo)準(zhǔn)向下的高級算法。

3.jpg

  上述提到的,在產(chǎn)品架構(gòu)圖上把收發(fā)器取消,對DAC/ADC和DFE加以整合的全新產(chǎn)品,就是賽靈思的RF SoC器件,這在18個月之前就發(fā)布,到今天已經(jīng)全面投入生產(chǎn)。

  5G時代, mMIMO超大規(guī)模天線陣列最大的好處就是具備傳統(tǒng)天線陣列不可比擬的可擴(kuò)展能力,在它所覆蓋的領(lǐng)域,覆蓋能力以及密度可以進(jìn)一步提升。因此,可以利用更低的成本實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量。賽靈思第一代RFSoC產(chǎn)品是2018年投產(chǎn),擁有可以覆蓋到4GHz的能力,能夠支持8X8天線或16×16天線。2月份在巴塞羅那世界移動大會上,賽靈思推出第二代RFSoC的產(chǎn)品,能夠做到4.9GHz。第三代的芯片是可以完全覆蓋到6GHz以下所有的頻段,最近中國也是宣布分配5~6GHz的范圍,賽靈思新的產(chǎn)品是完全可以支持的,第三代產(chǎn)品今年就可以發(fā)貨。

  下一代的產(chǎn)品,稱之為Versal平臺,是7納米級的芯片,它會帶來全新的體驗(yàn)。相比現(xiàn)有的16納米技術(shù)而言,有了7納米的芯片之后,賽靈思預(yù)計(jì)5G的支撐能力可以提升4倍。

4.jpg

  同時,Versal平臺上面的AI引擎也可以支持機(jī)器學(xué)習(xí),機(jī)器學(xué)習(xí)的性能提高,相比現(xiàn)在16納米的技術(shù)提高20倍,同時使功耗降低40%。

  未來Versal進(jìn)一步發(fā)展的話,能夠做到支持新一代多GSPS、直接RF-ADC/DAC,集成DDC/DUC、DOCSIS的SD-FEC。

  “在5G網(wǎng)絡(luò),包括無線電的部分,賽靈思已經(jīng)是領(lǐng)先的。憑借我們現(xiàn)在產(chǎn)品的組合,我們可以覆蓋到5G整個鏈路當(dāng)中每個環(huán)節(jié)的需求,從無線電到前傳到基站到運(yùn)營商的數(shù)據(jù)中心,最后到邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)核心我們都能覆蓋。賽靈思的RF SoC產(chǎn)品家族,由于集成了DAC和ADC,可以說是完美地適應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)的部署和發(fā)展。同時,它集成了AI引擎,可以把人工智能的能力覆蓋到全網(wǎng)。憑借我們的RF SoC技術(shù)可以提供最優(yōu)的性能和最大的吞吐量。憑借ACAP的技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)變得更加智能化,更加地自組織?!?Gilles Garcia最后說。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。