在5G发展势如破竹的背景下,数字前端的性能影响着5G赋能应用的进程。日益复杂的5GNR给数字前端的设计带来了多方面挑战。业界领先的赛灵思公司直面挑战,10月28日宣布推出了全新的数字前端产品——Zynq®RFSoC DFE。

ZynqRFSoC DFE是一类全新的具有突破性意义的自适应无线电平台,能够满足不断演进的 5G NR 无线应用标准,为传统OEM厂商和新型提供商提供了一种ASIC替代方案。这款产品的推出,实现了5G SOC的一次质变。Xilinx公司有线与无线事业部高级总监Gilles Garcia在接受媒体采访时表示:“今天推出的这款新产品,不是简简单单的Zynq RFSoC升级,它可以说是一场质变,是针对无线市场的一款芯片,能够达到7.125GHz,能够包含所有的硬化的DFE链。”

5G市场变革催生出新的运营商和提供商。如4G只包含一种用例,且运营商与传统OEM厂商建立网络,向消费者销售数据。但是5G将带来新的商业模式和竞争。O-RAN和TIP正在打破现有的商业模式,催生出规模更小、更多样化的供应商。颠覆性的运营商、MVNO、有线电视和卫星电视正在获取频谱并成为移动运营商,私有网络将充分利用5G的优势,为企业客户打造独特解决方案。

与4G相比,5G将更加复杂且包含多种多样的用例和新兴需求。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。5G网络的这些变化都希望有更强大的5G NR平台提供技术支撑。

此次赛灵思公司推出的ZynqRFSoC DFE全面满足5G NR的复杂要求,能够将硬化的数字前端(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。ZynqRFSoC 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。

赛灵思执行副总裁兼有线与无线业务部总经理Liam Madden表示:“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。随着5G相关市场需求日益演进,集成式RF解决方案也需不断适应未来标准。ZynqRFSoC DFE在灵活应变能力与固定功能IP之间提供了绝佳平衡。”

ZynqRFSoC DFE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,从而为日益发展的 5G3GPP 和O-RAN无线电架构提供了面向未来的解决方案。

与上一代产品相比,ZynqRFSoC 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。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,ZynqRFSoC DFE可提供高达1600MHz的瞬时带宽。ZynqRFSoC DFE的架构支持客户绕过或定制硬化的IP模块。例如,客户既可以利用支持现有和新兴GaNPas的赛灵思经现场验证的DPD,也可以插入其自有的独特DPD IP。

实现FPGA和ASIC的最佳平衡

此前,关于FPGA和ASIC的未来发展趋势,业界一直很有争议。Gilles Garcia表示,Zynq RFSoCDFE实现了两个领域的最佳平衡,它结合了FPGA和ASIC这两种器件的长处,如ASIC的成本、性能和功耗,和FPGA的自适应硬件与上市进程,它能够实现非常高的计算量,同时还能够很好地节约功耗,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。

“所以总体来说,ZynqRFSoC DFE,它是集了ASIC和FPGA的长处,它是一种新型的产品,它是集成了无线的硬化的IP,而且能够实现两倍的单位功耗性能,极具竞争力,同时又保留了赛灵思FPGA的基因。”Gilles Garcia总结道。

业界对该产品的未来发展十分看好。ABI Research 5G高级研究总监Dimitris Mavrakis表示:“随着5G 商业部署和新用例持续演进,对于整个供应链而言,如何为供应商提供灵活的组件以创建具有成本效益、适应性强且面向未来的设备十分关键。尤其是 Open RAN,其在这方面的要求更高,灵活的设计对其成功至关重要。ZynqRFSoC DFE实现了硬化和自适应可编程逻辑之间的平衡,是一款兼具通常 ASIC 才具有的成本优势以及 FPGA 才拥有的设计灵活性和定制化优势的独特产品。”