賽靈思全可編程技術加速中國5G發(fā)展

賽靈思全可編程技術加速中國5G發(fā)展

盡管5G標準還遠未制定，但是5G依然是2015年世界移動大會（上海）的熱點之一，無論是電信運營商，還是電信設備商，都在積極展示著各自對5G的規(guī)劃、暢想甚至原型平臺……作為全球無線半導體芯片的No.1供應商，全球可編程領域領導廠商賽靈思公司全球銷售與市場亞太區(qū)副總裁楊飛先生（圖中左二）在本次大會上接受本刊記者采訪時表示，賽靈思正在通過與有關運營商和設備商合作，全力推動中國在全球5G領域的領先發(fā)展。

提供全面產(chǎn)品及設計工具與環(huán)境，滿足5G需求

5G的目標是將容量增加1,000倍，支持超過1,000億個連接，數(shù)據(jù)速率達到10Gb/s，時延不超過1毫秒，從而可改善整體服務，幫助開創(chuàng)嶄新的物聯(lián)網(wǎng)時代。到2020年，預計將有超過500億個互聯(lián)設備。因此，5G網(wǎng)絡必須具有更高的可擴展性、智能性和異構性。分布式小型基站、支持數(shù)百個天線的海量MIMO，以及通過CloudRAN進行的集中式基帶處理等技術，將顯著增大覆蓋范圍與數(shù)據(jù)吞吐量；網(wǎng)絡將需要通過回程及光纖進行安全連接，以完成處理。

楊飛認為，5G將會帶來一個業(yè)務與應用模式創(chuàng)新的新時代，盡管5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系還處于初級階段，5G標準還不明確，但是構成5G架構的許多元素已經(jīng)明朗化。對于5G而言，賽靈思的全可編程技術正在幫助解決容量、連接以及性能挑戰(zhàn)面臨的問題，并能靈活支持多標準、多頻帶和多子網(wǎng)絡，以實現(xiàn)多樣物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的5G應用。他表示，只有賽靈思能夠提供這樣一個靈活的、基于標準的解決方案，融軟件可編程能力、多標準多頻帶硬件優(yōu)化為一體，并將任意連接與保密性等功能緊密結(jié)合在一起，以滿足5G網(wǎng)絡的需求。賽靈思所提供的更智能且更安全的互聯(lián)Zynq MPSoC（多處理器SoC）和UltraScale FPGA芯片平臺，加上其行業(yè)惟一的Vivado HLS高層次綜合設計工具，以及SDSoC（軟件定義的SoC）、SDAccel（軟件定義的加速器）等軟件定義設計環(huán)境，可以幫助中國的設計者快速開發(fā)并驗證其應用。

楊飛告訴記者，過去，賽靈思與設備商接觸的比較多，主要溝通芯片、IP、開發(fā)工具等方面的內(nèi)容，開發(fā)提供適應設備商需求的產(chǎn)品。而今，賽靈思開始與設備商所服務的客戶—— 運營商有更緊密的溝通與協(xié)作，以期更好地了解和支持運營商所針對的應用和服務，從而也為設備商研發(fā)出更適合運營商需求的技術與產(chǎn)品提供更加強大的支持。楊飛表示，通過參與本次大會的不同展示和演講，感受最深的就是“服務”的理念。無論是運營商還是設備商，提到和展示最多的，都是如何為最終的手機用戶提供增值服務，運營商的收入增長點也正在從話音業(yè)務向數(shù)據(jù)業(yè)務轉(zhuǎn)變，這將是未來5G的發(fā)展方向之一。他表示，運營商對網(wǎng)絡架構有很高的要求，要求底層的硬件要為上層的應用軟件服務，而硬件是由軟件定義的，可以針對不同的應用和需求進行軟件重編程。楊飛表示，5G將以應用為主，軟件要求可編程，需要很強的工具、不同的算法支持，而這個需求，目前只有賽靈思的5G無線方案可以提供支持。從5G概念、5G標準到5G商用，賽靈思將全程參與，也非常愿意支持中國的客戶在5G領域取得更大的成功。

攜手中國移動，合作開發(fā)5G

在此次大會上，使用賽靈思可編程器件開發(fā)的5G原型平臺在中國移動的展臺上受到了廣泛關注，賽靈思有線系統(tǒng)架構師也親自站臺，為中國移動的展示提供支持。以楊飛先生為代表的賽靈思亞太區(qū)市場與銷售高層，以及國內(nèi)外知名設備商也頻頻出現(xiàn)在該演示現(xiàn)場，展示了對中國移動5G進展的高度關注和支持。

中國移動研究院（CMRI）的科學家和開發(fā)人員在全球5G領域扮演著重要的角色，作為無線領域的最大半導體供應商，賽靈思與中國移動的合作可謂順理成章。從最近的新聞看，2014年9月，賽靈思和中國移動研究院簽訂合作備忘錄，聯(lián)手研發(fā)虛擬化5G網(wǎng)；2015年7月，賽靈思又就下一代前傳接口（NGFI）與中國移動研究院再次簽署合作備忘錄；此次大會，又為數(shù)萬觀眾帶來了5G原型平臺。

在當前蜂窩網(wǎng)絡中，扇區(qū)邊緣的用戶經(jīng)常由于干擾問題遭遇較差的服務質(zhì)量體驗。5G基站將采用更大規(guī)模的多天線技術，以期降低網(wǎng)絡干擾，改進用戶體驗和網(wǎng)絡效率。此外，5G無線網(wǎng)絡還將支持多種無線接入技術共存。這使得網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）成為5G必然的趨勢，抽象化了的硬件資源能夠針對所需的無線功能進行動態(tài)分配。賽靈思在2014移動互聯(lián)網(wǎng)國際研討會5G論壇一個特別的簽約儀式上，宣布與中國移動聯(lián)合開發(fā)虛擬化5G無線網(wǎng)絡的合作。

賽靈思獨特的All Programmable器件、設計工具和方法是5G虛擬化技術的關鍵要素。楊飛說，賽靈思在部分重配置（Partial Reconfiguration）領域的創(chuàng)新尤其重要，能讓設備設計師創(chuàng)建出無需中斷設備運行即可在系統(tǒng)內(nèi)更改設備功能的方案。具體來說，一種空中接口標準可以高速切換成另一種不中斷設備的其他功能，這為所有空中接口標準的支持提供了高性價比的備選方案，在節(jié)約了功耗、成本的同時提高了系統(tǒng)性能。此外，賽靈思器件還能提供業(yè)界最高的DSP性能，支持大規(guī)模MIMO以及高速SerDes，能在不同類型設備之間傳輸海量數(shù)據(jù)。

2015年6月30日，賽靈思與中國移動研究院（CMRI）就下一代前傳接口（NGFI）的開發(fā)簽署合作備忘錄（MOU）。隨著5G寬帶多天線系統(tǒng)的出現(xiàn)，Xilinx和CMRI正結(jié)合C-RAN、大型天線系統(tǒng)和3DMIMO等新興技術，共同研究開發(fā)新型無線網(wǎng)絡前傳接口的關鍵技術和組件。在目前的無線系統(tǒng)中，基帶設備和射頻單元通過CPRI前傳網(wǎng)絡協(xié)議連接，其帶寬增速迅猛，需要運營商鋪設越來越多的光纖電纜,導致部署成本的大幅增加。未來無線網(wǎng)絡的發(fā)展趨向于集中式的基帶架構，必然會對的前傳網(wǎng)絡提出更大的挑戰(zhàn)，亟需新技術改進前傳協(xié)議。賽靈思全可編程（All Programmable）器件和設計環(huán)境將作為一個重要的推動者，支持這個接口和未來無線系統(tǒng)的開發(fā)。賽靈思通過其Zynq SoC平臺，正在為NGFI生態(tài)系統(tǒng)打造一個經(jīng)驗證的NGFI參考設計。這個參考設計可以很容易地遷移到其他Zynq 和Zynq UltraScale + MPSoC器件上，有望成為4.5G/5G無線前傳網(wǎng)絡研究的基準框架。

全可編程5G原型設計平臺，加速實現(xiàn)并節(jié)省大量費用

未來幾年，隨著5G標準的確定，許多廠商現(xiàn)在就需要為5G新興的算法和應用進行原型設計。然而，開發(fā)5G功能所需的定制硬件和軟件既耗時又費錢，靈活且可重編程的全可編程解決方案便成為5G發(fā)展的不二選擇。賽靈思攜手BEEcube聯(lián)合推出的全球首款毫米波（mmWave）原型設計平臺解決方案，支持5G應用的創(chuàng)新開發(fā)，能夠顯著減輕開發(fā)此類系統(tǒng)的壓力。據(jù)悉，賽靈思的最新256QAM 500MHz mmWave調(diào)制解調(diào)器IP結(jié)合BEEcube BEE7基帶平臺，可提供完整的開箱即用型解決方案，能滿足60GHz回程市場需求，從而幫助設計人員立即開展創(chuàng)新性mmWave設計。

BEEcube BEE7集成式基帶平臺可連接到兩個60GHz寬帶收發(fā)器和相控陣天線，這樣增加了絕對頻率范圍和通道帶寬，進而提高了性能。此外，賽靈思高度可配置的點對點500MHz mmWave調(diào)制解調(diào)器IP具備各種優(yōu)異特性，其中包括自適應調(diào)制和帶寬、高性能LDPC FEC、自適應DPD、I/Q不平衡校正、自動頻率恢復、混合定向判定均衡器等，并能在單偏振模式中支持高達3.5Gb/s的傳輸速率。

未來幾年，隨著5G標準的確定，許多廠商現(xiàn)在就需要為5G新興的算法和應用進行原型設計，將賽靈思FPGA和Zynq SoC器件與BEEcube等公司提供的5G原型設計平臺結(jié)合使用，相對于單獨使用定制原型設計平臺而言，可以節(jié)省大量的開發(fā)時間和費用。借助這些工具，系統(tǒng)架構師和設計人員能夠集中精力開發(fā)出最佳的架構與算法，而不是把時間與金錢浪費在開發(fā)原型設計平臺的架構上。

楊飛表示，試想一下到2020年5G大規(guī)模部署之后，屆時很有可能大多數(shù)OEM廠商會銷售基于FPGA和All Programmable SoC的生產(chǎn)設備。

（本刊記者/趙法彬）