Didorong oleh gagasan "perangkat lunak menentukan segalanya", solusi ASIC semakin menekankan kemampuan konfigurasi. Meskipun sumber daya yang dapat dikonfigurasi tidak sebesar FPGA, tingkat konfigurasi dapat ditingkatkan. Dari perspektif kinerja dan optimalisasi biaya aplikasi sistem, FPGA semakin menunjukkan karakteristik khusus, misalnya, produk seri RFSoC jelas dioptimalkan untuk aplikasi frekuensi radio, dan penamaannya lebih seperti ASIC. Tentu saja, RFSoC tampaknya dengan cerdik menemukan keseimbangan antara konfigurasi dan penyesuaian.
Teks Wang Shuyi
Gambar Xilinx
2019 adalah tahun pertama penyebaran komersial 5G (teknologi komunikasi seluler generasi kelima). Produsen inti dalam rantai industri komunikasi seluler telah beralih dari pelatihan militer ke kondisi pertempuran yang sebenarnya. Tidak peduli seberapa besar slogan yang mereka teriakkan sebelumnya dan seberapa tinggi benderanya, mereka Kita harus menerima uji pasar dengan cara yang nyata.
Pada konferensi pers sebelum Kongres Dunia Seluler 2019 di Shanghai, Gilles Garcia, Direktur Pemasaran Departemen Bisnis Komunikasi Xilinx, menganalisis prospek komersialisasi 5G. Dia yakin dengan kinerja Xilinx di pasar 5G dan mengatakan bahwa Linsi telah sepenuhnya siap untuk kedatangan 5G. Baik itu koneksi, komputasi, atau adaptasi standar, Xilinx memiliki solusi yang matang untuk dipilih industri. "Samsung dengan jelas mengumumkan bahwa semua produk 5G-nya akan menggunakan Xilinx. solusi. "
RFSoC adalah seri produk terpenting Xilinx dalam aplikasi radio 5G. Saat ini, ini adalah "satu-satunya platform frekuensi radio adaptif chip tunggal yang memenuhi kebutuhan aplikasi semua industri komunikasi seluler dan dapat diskalakan." Generasi pertama RFSoC telah diproduksi secara massal pada tahun 2018, dan generasi kedua akan diterapkan pada awal Juli. Produksi massal, produk generasi ketiga akan diproduksi massal pada November 2019. Standar 5G masih direvisi, dan pembagian spektrum adalah bagian yang paling bervariasi. Bandwidth analog dari tiga generasi produk masing-masing adalah 4, 5, dan 6 GHz, untuk menanggapi rencana spektrum 5G yang didefinisikan dengan jelas pada saat itu, yang mana produk generasi ketiga telah sepenuhnya tercakup Dalam pita frekuensi di bawah 6GHz, ketiga generasi produk tersebut telah memperluas antarmuka gelombang milimeter untuk mendukung pita aplikasi gelombang milimeter dalam rentang 24GHz hingga 60GHz.
Tiga tantangan utama dalam pengembangan RF 5G
Gilles Garcia mengatakan kepada media seperti Techsugar bahwa aplikasi 5G menimbulkan banyak tantangan bagi pengembangan RF. Pertama, karena pengenalan pita frekuensi yang lebih banyak, kompleksitas pengelolaan radio pada teknologi komunikasi seluler generasi kelima telah meningkat secara signifikan dibandingkan dengan generasi keempat (4G).
Komunikasi seluler harus kompatibel ke belakang. Solusi tradisional adalah menambahkan saluran frekuensi radio setiap kali pita frekuensi ditambahkan. Pita frekuensi radio telah meningkat pesat dari 2G ke 4G. Jaringan 5G harus mendukung layanan 4G dan memperkenalkan lebih banyak pita frekuensi, jadi modul frekuensi radio Cara menghadapinya telah menjadi masalah bagi produsen peralatan kompleksitas dan biaya terus meningkat. Dalam beberapa tahun terakhir, produsen perangkat RF arus utama telah berkinerja baik di pasar. Di satu sisi, pasar ponsel cerdas masih tumbuh. Di sisi lain, ponsel 4G membutuhkan lebih banyak perangkat RF daripada ponsel 2G dan 3G.
RFSoC Xilinx mengintegrasikan tautan sinyal frekuensi radio pada satu chip, dan menggunakan teknologi "pengambilan sampel langsung frekuensi radio" untuk menggantikan konverter data diskrit tradisional, yang secara langsung mengurangi biaya dan kompleksitas pengembangan frekuensi radio, dan memiliki skalabilitas yang lebih baik.
Menurut Xilinx, secara tradisional sebagian besar sistem telah mengadopsi solusi analog yang disebut pengambilan sampel IF atau Zero-IF (IF atau Zero-IF), yang memerlukan konversi ke bawah dari sinyal asli ke frekuensi sampling yang dapat didukung oleh konverter analog-ke-digital. Sirkuit konversi turun mencakup mixer, osilator berkualitas tinggi, dan perangkat analog lainnya. Dibandingkan dengan metode pemrosesan digital, sirkuit analog tidak cukup fleksibel, memerlukan desain yang sangat khusus dan pemilihan perangkat yang kompleks.
Dengan menggunakan teknik pengambilan sampel frekuensi radio langsung, sinyal frekuensi radio yang diterima dapat diambil sampelnya secara langsung tanpa konversi turun sebelumnya. Setelah sinyal didigitalkan, teknologi pemrosesan sinyal digital digunakan untuk menyelesaikan konversi turun dan pemrosesan sinyal dalam domain digital yang lebih fleksibel. RF ADC ini mendukung kecepatan pengambilan sampel yang lebih tinggi, dan karena teknik penyaringan yang lebih baik dalam domain digital, mereka dapat menyeimbangkan batasan parameter desain dengan lebih baik dan mendapatkan jangkauan dinamis, rasio sinyal-ke-derau, dan bandwidth sinyal yang lebih baik.
Kesulitan kedua adalah bagaimana mengelola Fronthaul BW (Fronthaul BW). Gilles Garcia menjelaskan 4G memiliki koneksi CPRI. 5G memperkenalkan XRAN, eCPRI, ETH dan protokol lainnya. Untuk mencapai dukungan multi-protokol dan mencapai "akses terkonvergensi", bandwidth yang cukup dan sumber daya desain yang berlebihan diperlukan untuk mendukung protokol 5G yang berkembang. Produk seri RFSoC dapat menyediakan bandwidth yang cukup dan sumber daya desain.
Kesulitan ketiga adalah tekanan pemrosesan waktu nyata yang disebabkan oleh peningkatan throughput backhaul. Throughput backhaul 5G akan lebih dari 10 kali lipat dari 4G. Jumlah data yang begitu besar akan menguji kemampuan pemrosesan selanjutnya, dan FPGA masih menjadi pilihan pertama untuk solusi pemrosesan real-time data besar.
Akselerasi komputasi adaptif
Produk RFSoC generasi keempat sudah dalam pengembangan. Xilinx mengatakan bahwa berdasarkan rencana saat ini, RFSoC generasi keempat akan diproduksi secara massal pada tahun 2023. RFSoC generasi keempat juga dikenal sebagai platform Versal. Dibandingkan dengan tiga generasi sebelumnya, perbedaan terbesar adalah pengenalan mesin komputasi kecerdasan buatan, yaitu Adaptive Computing Acceleration Platform (ACAP).
Platform akselerasi komputasi adaptif adalah platform komputasi heterogen multi-core yang sangat terintegrasi yang dapat diubah kapan saja di tingkat perangkat lunak dan perangkat keras untuk menyesuaikan secara lebih dinamis dengan persyaratan beban kerja jaringan 5G, pusat data, dan mobil.
Faktanya, versi uji coba Versal AI Core dan Versal Prime telah dikirimkan ke pelanggan. Masing-masing dari dua seri produk ini mencakup prosesor aplikasi Arm Cortex A72 dual-core, prosesor real-time Arm Cortex R5F dual-core, sumber daya perangkat keras adaptif lebih dari 2 juta unit logika, dan lebih dari 3000 penghitungan floating-point presisi tinggi yang dioptimalkan Mesin DSP ini juga dioptimalkan untuk latensi rendah. Perangkat Versal AI Core menyediakan 400 mesin AI yang didedikasikan untuk inferensi kecerdasan buatan dan pengoptimalan beban kerja pemrosesan sinyal.
Gilles Garcia mengatakan kepada Techsugar: "Kami percaya bahwa dalam putaran penerapan 5G berikutnya, Versal akan menggabungkan kecerdasan buatan dan algoritme nirkabel, yang akan memberikan potensi pertumbuhan besar bagi Xilinx."
ASIC atau FPGA?
Beberapa analis percaya bahwa ketika 5G memasuki penerapan komersial, solusi ASIC akan muncul dalam aplikasi yang matang. Faktanya, beberapa produsen chip telah memperkenalkan solusi ASIC. Gilles Garcia mengatakan bahwa solusi ASIC dan FPGA akan memiliki lebih banyak keunggulan biaya dan daya daripada solusi terpisah.
Tetapi masalah dengan ASIC adalah sulit untuk mewujudkan pembaruan waktu nyata, dan standar akan menjadi usang bila ada perubahan. Menurut rencana Organisasi Standar Komunikasi Seluler (3GPP), standar 5G akan direvisi menjadi edisi ke-17 (R17) tahun ini, dan waktu pengembangan ASIC biasanya membutuhkan waktu 18 hingga 24 bulan.Jika kita mulai mengembangkan chip komunikasi sekarang, itu akan sangat kokoh. Sulit untuk mendukung fitur baru edisi ke-17.
Dan seri produk RFSoC yang dapat diprogram Xilinx mempertahankan fleksibilitas dan skalabilitas yang memadai, memungkinkan pengguna memperbarui desain kapan saja untuk mendapatkan dukungan untuk standar yang diperbarui.
Menurut saya, sebenarnya ide dari berbagai produsen untuk membuat produk juga saling melebur. Didorong oleh gagasan "perangkat lunak menentukan segalanya", solusi ASIC semakin menekankan kemampuan konfigurasi. Meskipun sumber daya yang dapat dikonfigurasi tidak sebesar FPGA, tingkat konfigurasi dapat ditingkatkan. Dari perspektif kinerja dan pengoptimalan biaya aplikasi sistem, FPGA semakin menunjukkan karakteristik khusus. Misalnya, produk seri RFSoC dioptimalkan secara jelas untuk aplikasi RF, dan penamaannya lebih seperti ASIC.
Tentu saja, RFSoC tampaknya dengan cerdik menemukan keseimbangan antara konfigurasi dan penyesuaian. Terdapat modul frekuensi radio khusus untuk memfasilitasi perkembangan pesat aplikasi komunikasi seluler, dan tersedia cukup sumber daya yang dapat dikonfigurasi untuk menanggapi pembaruan permintaan kapan saja.
Faktanya, penamaan itu tidak penting. Apakah itu solusi ASIC atau solusi FPGA, apakah itu dapat diterima oleh pasar arus utama adalah yang paling penting.
"ASIC pasti akan ada dalam aplikasi komunikasi, tetapi mereka hanya dapat bertahan di pasar khusus," menilai Gilles Garcia.
Pendapatan tidak besar sekarang, dan diperkirakan puluhan juta dolar pada tahun 2019. Nantinya, RFSoC akan menjadi salah satu pendorong penting bagi pertumbuhan bisnis Xilinx. Meski saya tidak menjawab pertanyaan penulis tentang ekspektasi pengiriman, Gilles Garcia Tampak optimis tentang kinerja RFSoC di pasar komunikasi seluler.
AKHIR
Jelajahi wawancara
Mulai dari Suzhou, departemen editorial TechSugar berencana untuk mengunjungi ratusan perusahaan semikonduktor elektronik, mendekati garis depan perusahaan, menjelajahi kebenaran industri, memberikan laporan yang lebih realistis dan membumi, dan memberi perusahaan lokal kesempatan untuk angkat bicara. Selamat datang untuk meninggalkan pesan atau pesan pribadi untuk menghubungi kami untuk urusan wawancara.
Jelajahi wawancara
Review dari "Wawancara Eksplorasi":
Nengxun Semiconductor: Jendela waktu 5G hanya tiga tahun
Manplus: Pasar lanjutan untuk sensor navigasi AGV
Meitu Semikonduktor: Pengungkapan Keberlangsungan Produsen Peralatan Semikonduktor Domestik
Teknologi Huiwen: Sensor "Sniffing Rose"
Sanei Hi-Tech: Bagaimana perusahaan jasa desain chip Jepang melihat pasar Cina dengan pengalaman 40 tahun
Mesidisai Semiconductor: "Serang kota" di pasar IC manajemen daya
Ruichengxinwei: Kecanggungan dan kelancaran bisnis IP
TTM: Dua tren utama dalam pengembangan teknologi PCB
- 2,5 kali umur alam semesta, kesalahan 33 milyar tahun kurang dari 1 detik! Performa tertinggi dari jam logika kuantum
- "TFBOYS" "News" 190612 Film blockbuster kelulusan merek Wang Yuan muncul kembali, memimpikan kembali ke tahun-tahun subur Ma Siyuan
- "GOT7" "Share" 190612 Botol Kecap Mari kita rilis girl group kita Girls7! Ini telah disembunyikan selama tiga tahun
- 190612 film blockbuster kelulusan merek Wang Yuan kembali, bermimpi kembali ke tahun-tahun subur Ma Siyuan
- Kembangkan metode baru untuk menentukan fungsi gen, atau itu akan berdampak besar pada proses kehidupan