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5G无线电大规模部署浪潮已至,赛灵思Zynq RFSoC DFE带来颠覆性突破

从2018年4GHz的第一代Zynq RFSoC产品,到主要针对中国日本频段推出的第二代5GHz Zynq RFSoC产品,再到即将于今年11月份实现量产的第三代Zynq RFSoC DFE产品。与上一代产品相比,Zynq RFSoC DFE 将单位功耗性能提升高达两倍,并且能够从小蜂窝扩展至大规模 MIMO( mMIMO )宏蜂窝
发布时间:2020-10-28 13:40        来源:赛迪网        作者:

【赛迪网讯】"随着第二波5G无线电大规模部署的到来,全新的5G市场需求将对现有5G无线电解决方案带来冲击。5G 无线电所需的解决方案,不仅要满足广泛部署所提出的带宽、功耗和成本挑战,还必须适应三大关键 5G 用例:增强型移动宽带( eMBB )、大规模机器类通信( mMTC )以及超可靠低时延通信( URLLC )。此外,解决方案必须能够随不断演进的 5G 标准进行扩展,如 OpenRAN( O-RAN )、全新的颠覆性 5G 商业模式。"

在Zynq RFSoC DFE新品发布会上赛灵思有线与无线事业部高级总监Gilles Garcia这样说道。这一番话既是对目前5G大规模部署背景下技术需求的最好总结,也是赛灵思此次推出Zynq RFSoC DFE的初衷。

Xilinx公司有线与无线事业部高级总监Gilles Garcia

为满足 5G 的特殊需求,赛灵思史上首次推出这样一款硬化应用专用 IP 多于自适应逻辑的无线电平台,这是一类全新的具有突破性意义的自适应无线电平台。这款产品旨在满足不断演进的 5G NR 无线应用标准,Zynq RFSoC DFE 将硬化的数字前端( DFE )模块与灵活应变的可编程逻辑相结合,为涵盖低、中、高频段频谱的广泛用例打造了高性能、低功耗且经济高效的 5G NR 无线电解决方案。Zynq RFSoC DFE 在采用硬化模块的 ASIC 的成本效益与可编程与自适应 SoC 的灵活性、可扩展性及上市时间优势之间,实现了最佳技术平衡。

赛灵思为 5G 无线电大规模部署推出突破性 Zynq RFSoC DFE

Gilles Garcia表示:赛灵思面向5G NR大规模部署推出Zynq RFSoC DFE,通过硬化的无线电IP的突破性集成,能够大大地提高效率。由于实现了突破性集成,我们能够满足5G NR部署的全部的新要求,并且可以实现两倍的单位功耗性能。同时我们也是唯一一个集成了无线的芯片,能够紧跟5G演进发展的自适应硬件。

三代Zynq RFSoC产品技术的累积,RFSoC DFE质变的开启

从2018年4GHz的第一代Zynq RFSoC产品,到主要针对中国日本频段推出的第二代5GHz Zynq RFSoC产品,再到即将于今年11月份实现量产的第三代Zynq RFSoC DFE产品。与上一代产品相比,Zynq RFSoC DFE 将单位功耗性能提升高达两倍,并且能够从小蜂窝扩展至大规模 MIMO( mMIMO )宏蜂窝。

从2017年到现在的现在的大多数5G NR的早期产品,都是采用赛灵思Zynq MPSoC/RFSoC进行部署的,当然目前赛灵思的三代产品也都支持毫米波的频谱和频带。"当下最新推出的Zynq RFSoC DFE这款产品并非对Zynq RFSoC的升级,而是一个质变" Gilles Garcia在介绍产品时表示。Zynq RFSoC DFE是一款针对无线市场的芯片,它集成了针对 5G NR 性能与节电要求而硬化的 DFE 应用专用模块,同时还提供了结合可编程自适应逻辑的灵活性,从而为不断演进的 5G 3GPP 和 O-RAN 无线电架构提供了面向未来的解决方案。

该解决方案是业界唯一一款直接 RF 采样平台,能够在所有 FR1 频带和新兴频带(最高可达 7.125GHz)内实现载波聚合/共享、多模式、多频带 400MHz 瞬时带宽。当用作毫米波中频收发器时,Zynq RFSoC DFE 可提供高达 1600 MHz 的瞬时带宽。Zynq RFSoC DFE 的架构支持用户绕过或定制硬化的 IP 模块,例如,用户既可以利用支持现有和新兴 GaN Pas 的赛灵思经现场验证的 DPD,也可以插入其自有的独特 DPD IP。

ASIC+FPGA,集众长于一身的"通解"

在谈及ASIC如今的发展近况时,Gilles Garcia表示:我们看到5G其实是在不断地进化,而且出现了很多新的用例,在这个过程当中,很多的边界也不断地模糊,尤其是ASIC的战略也显得不那么可行。从4G到5G,ASIC从经济上来讲,开始变得不经济。比如说它的成本会增长三倍,另外,它在可行性方面,也使得ASIC战略在这个市场上越来越难以生存。而且5G带来了很多的碎片化,很多新的用例就不再支持ASIC的这个战略。另外,由于5G的标准也在不断地演化,5G市场也非常的复杂,ASIC需要两年以上的周期,这也太长了。

相比ASIC,Zynq RFSoC DFE的性能和功能更加优越,上市的速度也更为快速。Zynq RFSoC DFE可以说实现了两个领域的最佳平衡,它是结合了FPGA和ASIC这两种器件的长处。包括ASIC的成本、性能和功耗,和FPGA的自适应硬件,和上市进程,它能够实现非常高的计算量,同时还能够非常好地去节约功耗,既能够保持FPGA的价值,也能够实现ASIC在成本性能和功耗上的优势。

除此之外,Zynq RFSoC DFE也能够支持各个层级的无线电的规模。例如:可以支持大规模的MIMO宏蜂窝、可以实现全SUB-7GHz的直接IF、也可以支持多模式的宏蜂窝、能够支持5G和4G LTE。另外,还有固定无线接入IF数字收发器毫米波频谱和小蜂窝的节点,实现低功耗,低成本的单芯片无线电。

可以说,Zynq RFSoC DFE的横空出世,在保持了赛灵思FPGA一贯的灵活性价值的同时,也能够实现ASIC在成本性能和功耗上的优势。通过Zynq RFSoC DFE,赛灵思的客户能够不断地跟上5G市场和技术快速变化的步伐,实现更高的价值。(文/ 徐培炎)

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