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同步5G发展,赛灵思RFSoC差异化部署全面覆盖6GHz以下频段

2019-02-27

赛灵思 CEO Victor Peng曾在2019财年年第3季度的财报电话会议上表示:“5G支出增加开始的速度比我们想象的要快。起步阶段的力量相当强大。”


根据2019财年的财报,由于无线通信业务的强劲推动,赛灵思2019财年通信收入2季度同比增长33%,3季度同比增长41%。这部分增长主要受益于韩国中国和美国5G或者早期5G(Pre-5G )的部署,以及LTE设备升级等。其无线通信在无线电和基带应用方面也取得了持续的发展势头,OEM客户遍布全球多个地区。在这当中,基于Zynq SoC产品的收入同比增长了70-80%,占据其2季度收入的18%。再次细分该产品线,其中增长最快的就是RFSoC产品,其收入环比增长了4倍。

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赛灵思通信业务主管总监Gilles Garcia先生


赛灵思通信业务主管总监Gilles Garcia介绍:“赛灵思从2012年开始就进行了有关项目的开发,直到2017年发布了第一代的RFSoC。”此外,RFSoC在2018年世界杯期间用于试验,以提供超过传统LTE频段的高带宽流。RFSoC凭借着在功耗和封装尺寸上的优势,获得了大量客户的认同。

2019年2月21日,赛灵思发布了第二代、第三代RFSoC产品。新产品支持6GHz 以下所有频段,从而满足新一代 5G 部署的关键需求。同时,赛灵思也公布了关于RFSoC发展的路线图全貌。


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第一代4GHz已经量产


回顾2017年,当赛灵思推出第一款RFSoC时。很多人都在问,RFSoC是什么?


在RFSoC没出现之前,模拟世界要与数字世界相连,少不了数据转换器的接口,也就是JESD204。但是,JESD204的采样率大概是320GB每秒,所产生的功耗在8W左右。


RFSoC的出现,突破了JESD204瓶颈。赛灵思RFSoC是将高性能 ADC 和 DAC 集成到了 SoC 中,通过用集成直接 RF 采样技术取代分立数据转换器。从单芯片自适应平台的原理图看,RFSoC的顶部是一个很传统的处理系统,包括了两个四核ARM、存储器、子系统等系统功能。除此之外,RFSoC又加上两个IP,一个是集成射频级的模拟,还有一个是软决策前向纠错SD-FEC。第一代RFSoC削减 50-75% 的功耗和封装尺寸,而这也是大规模 MIMO 5G 无线电和毫米波无线回传的关键。


据Gilles介绍,以前无线网络提供商通过32块芯片来实现64×64的mMIMO的部署。而在使用了RFSoC之后,只需要4个RFSoC的芯片,就能够实现同样的64×64大规模MIMO。除此之外,在功耗和占板面积上的出色表现,也是RFSoC能够快速打入市场的优势之一。

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目前,第一代RFSoC已经量产,根据公司2019年第二季度的财报显示,已有超过100名客户参与其中。而在赛灵思的发展路线图中,我们也看的出,RFSoC主要针对4GHZ以下频段的应用。


第二代5GHZ样片已出


5G时代的到来,让很多东西都变了样。目前,5G标准R16还没有正式公布,但是已经有很多国家开始了这方面的工作。赛灵思推出的第二代、第三代RFSoC产品,可根据不同国家所分配的频段来供给相关产品。

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据悉,第二代RFSoC产品可以支持中国4.4GHz—4.9GHz频段,也可支持日本4GHz-5GHz频段。另外,第二代产品也可覆盖雷达应用中所需要的L频段和S频段,以及DOCSIS3.1所会用到的一些更早的版本,或者是未来的版本。


Gilles介绍表示,第二代RFSoC在功能得到了强化,可面向16X16提供更高的射频的性能。同时,为了帮助用户完成第一代到第二代的过渡,公司对DAC、ADC进行了加速,以此来达到4GHz-5GHz的条件。

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目前,第二代RFSoC样片已出,公司预计第二代RFSoC产品将于2019年6月进行量产。据悉,这款产品也将在本月举行的MWC中亮相。


第三代产品全面支持6GHz以下频段


第三代RFSoC同样是在扩展RF性能上下了功夫,新产品将全面支持6GHZ以下的直接RF采样。除此以外,第三代RFSoC还增强时钟分配功能,简化了PCB板设计,消除了板载时钟器件成本。


值得强调的是,与前两代产品不同,第三代RFSoC产品突出了TDD方面的提升。TDD是什么?在4G时代,TDD或许没这么重要。但是,5G时代的基站密度大大提高,频谱灵活性被认为比信号覆盖范围更重要,而这也使得TDD成为更受青睐的技术。第三代RFSoC产品针对的就是5G时代,6GHz以下的频段,因此,强调TDD并不无道理。Gilles介绍,第三代产品在TDD使用时的功耗能够降低20%。同时,新产品还添加了插值和抽取运算,这也有助于简化频率规划。

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而我们都知道,在6GHz以下频段,并不只有5G一种应用。对此,赛灵思针对不同领域,并结合第三代RFSoC优势,推出了四个器件。分别是:ZU46DR、ZU47DR、ZU48DR、ZU49DR。其中,47DR、48DR、49DR与第一代产品都能实现引脚上的兼容。

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公司预计,第三代RFSoC产品将于2019年下半年出样片,2020年第三季度开始量产。


第四代融入AI引擎,助力未来


而提及赛灵思第四代RFSoC产品,我们其实对其早有耳闻。还记得在2018年赛灵思的开发者大会上,Victor Peng介绍的Versal AI RF芯片吗。这就是赛灵思第四代高度集成的RFSoC器件。


在之前的介绍中,Versal AI RF芯片是一款可针对任何应用做AI加速应用的平台级产品。赛灵思将根据不同产品的需要,陆续推出AI核心版、基础版、旗舰版、AI RF版、边缘计算版、HBM版等。此外,该产品组合还包括 AI 核心系列(AI Core),AI 边缘系列 ( AI Edge) 和 AI 射频系列(AI RF),采用突破性的 AI 引擎。AI 引擎是一种新型硬件模块,专为解决各种应用低时延 AI 推断的新需求而设计,同时支持高级 DSP 实现方案,满足无线和雷达等应用要求。它与Versal 自适应硬件引擎紧密结合,支持整体应用加速,也就是说软硬件都能调节,从而确保最高性能和效率。同时,为了保证AI的所需要的工作环境,新的平台将使用7nm技术。


但是,在本次活动的介绍中,我们了解到,在目前部署的RFSoC发展路线中,前三代的产品均使用的是16nm工艺。而第四代直接升级到7nm,并加入了很多AI的功能。这样跨度较大的提升,会不会让用户改变原有设计?


对此,Gilles Garcia表示:“用户确实需要重新设计系统和板件。从16nm到7nm平台,确实会实现飞跃,但是,赛灵思不能忽略目前以及未来的市场需求,公司将努力帮助用户实现每个阶段的过渡。而对于第一代RFSoC到第三代RFSoC来说,这三代产品是全引脚兼容,转换起来也非常方便。用户可根据目标市场所处的阶段和情况,来选择第一代、第二代还是第三代的产品。”


赛灵思大中华区高级总监周海天表示:“在过去的两年中,赛灵思RFSoC受到了通讯类客户,尤其是无线类通讯客户的欢迎。市场需求推动了第二代、第三RFSoC产品的到来。这条路我们会坚持继续走下去。”

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赛灵思大中华区高级总监周海天先生


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