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5G 基礎設施的擴建潮正在興起，但我們仍處于增長曲線的早期階段。中國強勢開局，北美和歐洲也正奮起直追。目前，設備主要由五家一級企業(yè)主導：諾基亞、愛立信、中興通訊、華為和三星。目前，小型企業(yè)開始進入市場。借助 Open RAN，他們可以致力于提供大規(guī)模 MIMO 無線單元或基帶分布式單元等解決方案，而無需像一級企業(yè)目前的慣例一樣提供從內核到天線的端到端解決方案。這些企業(yè)有充分的機會脫穎而出。當前的實現取決于現成的硅片規(guī)格，通常是昂貴且高能耗的 FPGA 或 x86 處理器。ASIC 替代方案可以實現更高的吞吐量、更低的功耗和更低的成本，此外還可以為解決方案構建者自己的增值項。時機已經成熟，我們現在看到 5G 價值鏈領域的公司、半導體和收發(fā)器供應商、OEM、Tier1s、ODM，甚至電信公司都參與其中。每家企業(yè)都希望在這一發(fā)展過程中掌控自己的命運。
為什么 ASIC 更適合大規(guī)模 MIMO？
首先考慮一下現有的 Open-RAN 實施的 DU 或小基站組件。典型的實施將基于在 x86 平臺上運行的軟件中的第 1 層實施構建，并輔以一個或多個主要加速前向糾錯的 FPGA。雖然靈活，但當所有處理鏈和工作負載在通用內核上運行時，擴展性能的能力有限。大規(guī)模 MIMO 使問題變得復雜，需要支持更多并行信道。
然后考慮 Open RAN 架構的無線單元 (RU)。這個部分通常通過專用于波束成型的高端（昂貴）FPGA 和射頻收發(fā)器的數字前端實現。但是，5G 宏基站現在有望提供大規(guī)模 MIMO 支持，需要更高水平的并行度（因此需要更多 FPGA）來管理更多的信道。同樣，通過現成組件擴展性能無法達到合理的成本或功耗/效率目標
對比傳統(tǒng)的 Open RAN 解決方案與 ASIC 解決方案
用于大規(guī)模 MIMO 5G RAN 的 PentaG-RAN
CEVA 作為 UE 和基礎設施無線蜂窩解決方案的第一大 IP 供應商，已建立成熟的體系，推出了其第二代 PentaG-RAN? 5G NR 基帶調制解調器 IP 平臺。該平臺專為滿足大規(guī)模 MIMO RAN 設備的極端性能、延遲和功率要求而設計，它基于我們先進的矢量和標量 DSP 處理器構建，并為全鏈路加速增加了硬件加速引擎。
首先是 DU/小基站應用。與傳統(tǒng)的 COTS 解決方案不同，此平臺可以加速整個信號鏈路。同時仍保留了 OEM 自定義側信道計算（如信道估計）的 SDR 靈活性。該平臺完全可擴展，從專用網絡中的小基站部署到支持大規(guī)模 MIMO 和虛擬 RAN 實施的宏基站?？蓴U展性由我們市場領先的 CEVA-XC16 矢量 DSP 群集實現，而軟件控制支持由我們的 CEVA-BX2 標量處理器提供。異構平臺隨附一套全鏈路加速器和協(xié)處理器以及豐富的 5G 軟件 SDK 和庫。
用于 5G DU/小基站的 PentaG2 RAN 平臺
現在考慮 Open RAN 無線設備。用于此應用的 PentaG-RAN 平臺圍繞相同的經過檢驗的矢量和標量 DSP 內核構建，可處理信道估計和波束成型等算法。同樣，多天線信號路徑所需的大規(guī)模計算完全映射到硬件加速器，在整個過程中具有可擴展性。豐富的軟件庫提供多類矩陣操作，以支持波束成型、預編碼和其他操作。對于計劃可擴展小芯片實施的 OEM，還可以在單獨的小芯片中嵌入波束成型模塊。
PentaG2 RAN 無線平臺
用于大規(guī)模 MIMO Open RAN 的交鑰匙 ASIC 設計
我們的許多客戶很樂意采用我們的 IP 并將其嵌入到他們的設計中。但我們也了解到，進入此領域的 OEM 可以看到他們的價值在于軟件、模塊和系統(tǒng)服務方，而不一定是 ASIC 設計。我們通過 CEVA-Intrinsix 為他們提供交鑰匙協(xié)作服務。對于此類客戶，我們可以設計和構建完整的 ASIC，直至物理實施結束，并測試芯片。此服務涵蓋從架構到實施的整個過程，以及完整的軟件堆棧。該服務是協(xié)作式的，與客戶需求密切貼合，針對目標應用優(yōu)化功能集，并提供關于更多差異化機會的建議。
感興趣？您可以在此處了解關于 PentaG-RAN 的更多信息，也可在此處了解我們的交鑰匙芯片設計服務。
作者：Nir Shapira，?Business Development Director，?CEVA
