RFSoC, yapılandırılabilirlik ve özelleştirme arasında ustaca dengelendi
"Yazılım her şeyi tanımlar" fikrinden yola çıkan ASIC çözümleri, yapılandırılabilirliği giderek daha fazla vurgulamaktadır.Yapılandırılabilir kaynaklar FPGA'lar kadar büyük olmasa da, yapılandırılabilirlik derecesi artmaktadır. Performans ve sistem uygulama maliyet optimizasyonu perspektifinden bakıldığında, FPGA'lar giderek daha fazla adanmış özellikler göstermektedir.Örneğin, RFSoC serisi ürünler RF uygulamaları için açıkça optimize edilmiştir ve adları daha çok bir ASIC gibidir. Tabii ki, RFSoC, yapılandırılabilirlik ve özelleştirme arasında akıllıca bir denge buluyor gibi görünüyor.
Metin Wang Shuyi
Şekil Xilinx
2019, 5G'nin (beşinci nesil mobil iletişim teknolojisi) ticari dağıtımının ilk yılıdır.Mobil iletişim endüstrisi zincirindeki çekirdek üreticiler, askeri eğitimden gerçek savaş koşullarına geçti. Daha önce haykırdıkları sloganlar ne kadar büyük ve bayrakları ne kadar yüksek olursa olsun, onlar Piyasa testini gerçek bir şekilde kabul etmeliyiz.
Şangay'daki 2019 Mobil Dünya Kongresi'nden önceki basın toplantısında, Xilinx'in İletişim İşletme Departmanı Pazarlama Direktörü Gilles Garcia, 5G'nin ticarileştirilme olasılıklarını analiz etti. Xilinx'in 5G pazarındaki performansından emindi ve şunları söyledi: Linsi, 5G'nin gelişine tamamen hazır. Bağlantı, bilgi işlem veya standart uyarlama olsun, Xilinx endüstrinin seçebileceği olgun çözümlere sahip. "Samsung, tüm 5G ürünlerinin Xilinx'i kullanacağını açıkça duyurdu. s çözümü. "
RFSoC, Xilinx'in 5G radyo uygulamalarındaki en önemli ürün serisidir. Bu şu anda "tüm mobil iletişim endüstrilerinin uygulama ihtiyaçlarını karşılayan ve ölçeklenebilir olan tek tek çipli uyarlanabilir radyo frekansı platformudur." İlk nesil RFSoC, 2018'de seri üretildi ve ikinci nesil, Temmuz ayı başında uygulanacak. Seri üretim, üçüncü nesil ürünler Kasım 2019'da seri üretilecek. 5G standardı hala revize edilmektedir ve spektrum bölümü, bunun en çeşitli kısmıdır.Üç nesil ürünlerin analog bant genişlikleri, o sırada açıkça tanımlanmış 5G spektrum planlarına yanıt vermek için sırasıyla 4, 5 ve 6 GHz'dir ve üçüncü nesil ürünler tamamen kapsam dahilindedir. 6GHz'in altındaki frekans bandında, üç nesil ürün, 24GHz ila 60GHz aralığında milimetre dalga uygulama bantlarını desteklemek için genişletilmiş milimetre dalga arayüzlerine sahiptir.
5G RF geliştirmede üç büyük zorluk
Gilles Garcia, Techsugar gibi medyaya 5G uygulamalarının RF geliştirme için birçok zorluk teşkil ettiğini söyledi. Her şeyden önce, daha fazla frekans bandının getirilmesi nedeniyle, beşinci nesil mobil iletişim teknolojisinin radyo yönetiminin karmaşıklığı, dördüncü nesle (4G) kıyasla önemli ölçüde artmıştır.
Mobil iletişimin geriye dönük uyumlu olması gerekir. Geleneksel çözüm, bir frekans bandı her eklendiğinde bir radyo frekansı kanalı eklemektir. Radyo frekansı bandı 2G'den 4G'ye çok yükselmiştir. 5G ağı 4G hizmetlerini desteklemeli ve daha fazla frekans bandı sunmalıdır, bu nedenle radyo frekansı modülü Bununla nasıl başa çıkılacağı, ekipman üreticileri için bir sıkıntı noktası haline geldi - karmaşıklık ve maliyet artmaya devam ediyor. Son birkaç yılda, ana akım RF cihaz üreticileri iyi bir performans sergilediler.Bir yandan akıllı telefon pazarı büyümeye devam ederken, diğer yandan 4G cep telefonları 2G ve 3G cep telefonlarından daha fazla RF cihazına ihtiyaç duydu.
Xilinx'in RFSoC'si, radyo frekansı sinyal bağlantısını tek bir çip üzerinde bütünleştirir ve "radyo frekansı doğrudan örnekleme" teknolojisini kullanarak, radyo frekansı geliştirmenin maliyetini ve karmaşıklığını doğrudan azaltan ve daha iyi ölçeklenebilirliğe sahip olan geleneksel ayrık veri dönüştürücüsünün yerini alır.
Xilinx'e göre, geleneksel olarak çoğu sistem, orijinal sinyalin analogdan dijitale dönüştürücünün destekleyebileceği bir örnekleme frekansına aşağı dönüştürülmesini gerektiren IF veya Zero-IF (IF veya Zero-IF) örnekleme adı verilen bir analog çözümü benimsemiştir. Aşağı dönüştürme devresi mikserler, yüksek kaliteli osilatörler ve diğer analog cihazları içerir. Dijital işleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, analog devreler yeterince esnek değildir ve oldukça özel tasarım ve karmaşık cihaz seçimi gerektirir.
Doğrudan radyo frekansı örnekleme tekniğini kullanarak, alınan radyo frekansı sinyali, önceden aşağı dönüştürme olmaksızın doğrudan örneklenebilir. Sinyal dijital hale getirildikten sonra, daha esnek bir dijital alanda alt dönüştürme ve sinyal işlemeyi tamamlamak için dijital sinyal işleme teknolojisi kullanılır. Bu RF ADC'ler, daha yüksek örnekleme oranlarını destekler ve dijital alandaki daha iyi filtreleme teknikleri sayesinde, tasarım parametrelerinin kısıtlamalarını daha iyi dengeleyebilir ve daha iyi dinamik aralık, sinyal-gürültü oranı ve sinyal bant genişliği elde edebilirler.
İkinci zorluk Fronthaul BW'nin (Fronthaul BW) nasıl yönetileceğidir. Gilles Garcia, 4G'nin CPRI bağlantıları olduğunu açıkladı. 5G, XRAN, eCPRI, ETH ve diğer protokolleri sunar.Çoklu protokol desteği elde etmek ve "birleşik erişim" elde etmek için, gelişen 5G protokolünü desteklemek için yeterli bant genişliği ve yedekli tasarım kaynaklarına ihtiyaç vardır. RFSoC serisi ürünler, yeterli bant genişliği ve tasarım kaynakları sağlayabilir.
Üçüncü zorluk, ana taşıyıcı verimindeki artışın neden olduğu gerçek zamanlı işlem baskısıdır. 5G ana taşıyıcı işlem hacmi, 4G'nin 10 katından daha fazla olacaktır. Bu kadar büyük miktarda veri, sonraki işleme yeteneklerini test edecektir. FPGA'lar, büyük veri gerçek zamanlı işleme çözümleri için hala ilk tercihtir.
Uyarlanabilir bilgi işlem hızlandırma
Dördüncü nesil RFSoC ürünleri halihazırda geliştirme aşamasındadır. Xilinx, mevcut planlara göre dördüncü nesil RFSoC'nin 2023'te seri üretileceğini söyledi. Dördüncü nesil RFSoC, Versal platformu olarak da bilinir. Önceki üç nesil ile karşılaştırıldığında en büyük fark, yapay zeka hesaplama motorunun, yani Adaptive Computing Acceleration Platform'un (ACAP) piyasaya sürülmesidir.
Uyarlanabilir bilgi işlem hızlandırma platformu, 5G ağlarının, veri merkezlerinin ve otomobillerin iş yükü gereksinimlerine daha dinamik bir şekilde uyum sağlamak için yazılım ve donanım düzeylerinde herhangi bir zamanda değiştirilebilen son derece entegre, çok çekirdekli, heterojen bir bilgi işlem platformudur.
Aslında, Versal AI Core ve Versal Prime'ın deneme sürümleri müşterilere teslim edildi. Bu iki ürün serisinin her biri, bir çift çekirdekli Arm Cortex A72 uygulama işlemcisi, çift çekirdekli bir Arm Cortex R5F gerçek zamanlı işlemci, 2 milyondan fazla mantık birimi uyarlanabilir donanım kaynağı ve optimize edilmiş 3000'den fazla yüksek hassasiyetli kayan nokta hesaplaması içerir. Bu DSP motorları düşük gecikme süresi için optimize edilmiştir.Varsal AI Core cihazları, yapay zeka çıkarımına ve sinyal işleme iş yükü optimizasyonuna ayrılmış 400 AI motoru sağlar.
Gilles Garcia, Techsugar'a şunları söyledi: "Bir sonraki 5G dağıtımında Versal'ın yapay zeka ve kablosuz algoritmaları birleştireceğine ve Xilinx'e büyük bir büyüme potansiyeli sağlayacağına inanıyoruz."
ASIC veya FPGA?
Bazı analistler, 5G ticari yayına girdiğinde ASIC çözümlerinin olgun uygulamalarda görüneceğine inanıyor. Aslında, bazı yonga üreticileri ASIC çözümlerini tanıttı. Gilles Garcia, hem ASIC hem de FPGA çözümlerinin ayrık çözümlerden daha fazla maliyet ve güç avantajına sahip olacağını söyledi.
Ancak ASIC ile ilgili sorun, gerçek zamanlı güncellemelerin gerçekleştirilmesinin zor olması ve değişiklikler olduğunda standartın geçersiz hale gelmesidir. Mobil İletişim Standartları Örgütü'nün (3GPP) planına göre, 5G standardı bu yıl 17. baskıya (R17) revize edilecek ve ASIC geliştirme süresi genellikle 18 ila 24 ay sürüyor.Şimdi bir iletişim çipi geliştirmeye başlarsak, çok mutlu olacak. 17. baskının yeni özelliklerini desteklemek zor.
Ve Xilinx'in programlanabilir ürün serisi RFSoC, yeterli esnekliği ve ölçeklenebilirliği koruyarak, kullanıcıların güncellenmiş standartlar için destek elde etmek için herhangi bir zamanda tasarımı güncellemelerine olanak tanır.
Bence aslında farklı üreticilerin ürün yapma fikirleri de birbiriyle birleşiyor. "Yazılım her şeyi tanımlar" fikrinden yola çıkan ASIC çözümleri, yapılandırılabilirliği giderek daha fazla vurgulamaktadır.Yapılandırılabilir kaynaklar FPGA'lar kadar büyük olmasa da, yapılandırılabilirlik derecesi artmaktadır. Performans ve sistem uygulama maliyet optimizasyonu perspektifinden bakıldığında, FPGA'lar giderek daha fazla adanmış özellikler göstermektedir.Örneğin, RFSoC serisi ürünler RF uygulamaları için açıkça optimize edilmiştir ve adları daha çok bir ASIC gibidir.
Tabii ki, RFSoC, yapılandırılabilirlik ve özelleştirme arasında akıllıca bir denge buluyor gibi görünüyor. Mobil iletişim uygulamalarının hızlı gelişimini kolaylaştırmak için özel radyo frekansı modülleri vardır ve herhangi bir zamanda talep güncellemelerine yanıt vermek için yeterli yapılandırılabilir kaynak vardır.
Aslında isimlendirme önemli değil, ister ASIC çözümü, ister FPGA çözümü olsun, ana akım pazar tarafından kabul edilip edilemeyeceği çok önemlidir.
Gilles Garcia, "ASIC'ler iletişim uygulamalarında kesinlikle var olacak, ancak yalnızca niş pazarlarda hayatta kalabilirler" diye değerlendirdi.
"Gelir şu anda büyük değil ve 2019'da on milyonlarca dolar olacağı tahmin ediliyor. Gelecekte, RFSoC, Xilinx'in iş büyümesi için önemli itici güçlerden biri olacak." Yazarın sevkiyat beklentileriyle ilgili sorusuna cevap vermemiş olsam da, Gilles Garcia RFSoC'nin mobil iletişim pazarındaki performansı konusunda iyimser.
SON
Röportajı keşfedin
TechSugar'ın editoryal departmanı Suzhou'dan başlayarak, yüzlerce elektronik yarı iletken şirketini ziyaret etmeyi, işletmelerin ön saflarına yaklaşmayı, sektörün gerçeğini keşfetmeyi, size daha gerçekçi ve temelli raporlar sunmayı ve yerel şirketlere konuşma şansı vermeyi planlıyor. Görüşmeler için bir mesaj veya özel mesaj bırakmaya hoş geldiniz.
Röportajı keşfedin
"Keşif Mülakatı" nın İncelenmesi:
Nengxun Semiconductor: 5G zaman aralığı yalnızca üç yıldır
Manplus: AGV navigasyon sensörleri için gelişmiş pazar
Meitu Semiconductor: Yerli Yarıiletken Ekipman Üreticilerinin Hayatta Kalmasının Ortaya Çıkışı
Huiwen Teknolojisi: Sensör "Koku Gülü"
Sanei Hi-Tech: Japon çip tasarım hizmeti şirketleri 40 yıllık deneyimle Çin pazarına nasıl bakıyor?
Mesidisai Semiconductor: Güç yönetimi IC pazarında "Bir şehri vurun"
Ruichengxinwei: IP işinin garipliği ve pürüzsüzlüğü
TTM: PCB teknolojisi geliştirmede iki ana eğilim
