《电子技术应用》

赛灵思 RFSoC开始发货 5G、Remote-PHY及多种射频应用将全面加速

作者:王伟
2017/10/13 10:29:00

    2017年10月9日,国庆节后第一个工作日,赛灵思Zynq UltraScale+ RFSoC宣布开始发货, 这一消息对于急需加速5G商业化的企业来说可谓重大利好。当然, 这一集成了RF 信号链的片上系统产品系列并非只是受到5G用户的宠爱,RFSoC的应用会更加广泛,现在所有需要使用DAC/ADC的应用都可能成为RFSoC的目标市场,诸如无线应用的机器学习或者光纤领域等。这意味着一大批从事5G无线、有线Remote-PHY及上述种种应用开发的客户都将从这一突破性的产品系列受益。

    也许有人会问,作为一个传统的数字企业,赛灵思是如何实现这一模拟和数字结合的突破性产品的呢? 据赛灵思通信业务主管总监Gilles Garcia介绍,赛灵思RF技术集成的研发工作早在2009年就已经启动,而且已经相继于2012年推出第一个集成了ADC/DAC的28nm Virtex-7 FPGA测试片;于2016年推出在16nm FinFET中集成ADC/DAC的测试片。到今年,历经6年的时间,赛灵思基于16nm UltraScale+ MPSoC架构的Programmable RFSoC终于正式向市场供货,且其性能指标和覆盖的应用都远超今年初的预告。

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赛灵思通信业务主管总监Gilles Garcia

    “模拟+数字+嵌入式软件设计”单芯片方案=高度的系统稳健性

    Zynq RFSoC完美集成RF数据转换器、SD-FEC内核以及高性能 16nm UltraScale+可编程逻辑和ARM多处理系统,打造出了一个全面的模数信号链。相比于独立的RF方案,RFSoC在功耗、尺寸、纠错及灵活性各方面都有明显的优势:(1)降低50%-70%的功耗和封装尺寸。RFSoC可以按照设计要求最多将16x16个电信级射频采样ADC和DAC与可编程逻辑和ARM多处理子系统紧密集成在一起。由于无需分立ADC和DAC器件,系统的功耗和封装尺寸可减少多达50%-75%。(2)集成RF级模拟与纠错技术。通过集成全球首批硬化且全可编程的LDPC编解码内核,RFSoC可实现高于软核系统10-20倍的吞吐量,满足了5G访问/回程和DOCSIS 3.1标准的要求。(3)跨RF信号链的完全可编程。RFSoC实现了从RF前端、无线电前端、基带/调制解调器到以太网接口的整个信号链路的集成与优化。所有一切都在数字域上进行,使得设计更加灵活、便捷。

    全面加速5G、Remote-PHY等多种射频应用

    在5G标准尚未确定的今天,作为市场上唯一一款集成了ADC/DAC、片上系统、可编程逻辑、FEC迎合的单芯片解决方案,RFSoC在5G无线部署方面的优势是其他方案无法比拟的。可以说,RFSoC能够满足从前传到回程的5G实现。在大规模远程无线电头端与固定无线接入,RFSoC可实现大规模-MIMO 2D天线阵列,同时满足功耗和封装尺寸两个关键需求;RFSoC还可以在保证电源效率的基础上最大限度地提高基带池吞吐量;应用于无线回程,RFSoC则可以实现毫米波传输级吞吐量。这些都是RFSoC在5G部署上的重要应用。一句话,通过RFSoC实现的5G架构,可以同时满足频谱效率、电源效率和网络密集化的应用需求。

    单个解决方案不可能满足第五代无线系统的各种用例需求。Massive-MIMO、最新波束形成技术、毫米波传输等支持技术都有助于满足频谱效率、能效和网络密度等新一代技术要求。Zynq UltraScale+ RFSoC针对远程 RF 、基带和无线回程需求,在满足众多技术发展要求方面发挥着重要作用。大规模远程无线电头端有两个关键的应用需求,即功耗和封装尺寸。

    据Gilles介绍,有线运营商正逐步转向分布式接入架构。在这些新一代架构中,此前前端完成的各项功能都移植到Remofe-PHY节点来进行,以便在分配工作量及分列时最大限度降低功耗、维护及升级成本。RFSoC完全适配于这种分布式架构的Remofe-PHY。利用RFSoC部署Remote-PHY节点,可同时实现低功耗、小封装尺寸,且符合DOCSIS 3.1规格。

    除上述5G、Remote-PHY之外,RFSoC还可以用于固定无线接入、测试测量、卫星通讯、X光、全身扫描仪等。而且RFSoC是全面的解决方案,除芯片外还提供了完整的工具包,包括VIVADO、IP库、SDx、Sysgen等。

    全可编程势在必行

    RFSoC是赛灵思在全可编程领域的又一次成功挑战,是其全可编程理念的又一实证。Gilles表示,随着5G各种研发的推进,赛灵思全可编程器件 Zynq Ultra Scale RFSoC 凭借其全可编程性,可以随着5G相关技术的演化发展进程不断在实践中扩大应用,并能够与时俱进适应个变化,让客户遇到标准演化时无需完全重新设计系统,从而大大加快产品的上市进程。


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