PentaG-RAN基帶IP平臺提供用于Open RAN的大規(guī)模MIMO

5G基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)建潮正在興起，但我們?nèi)蕴幱谠鲩L曲線的早期階段。中國強(qiáng)勢開局，北美和歐洲也正奮起直追，設(shè)備主要由五家一級企業(yè)主導(dǎo)：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(jìn)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(nèi)核到天線的端到端解決方案。這些企業(yè)有充分的機(jī)會脫穎而出。

當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)取決于現(xiàn)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(shí)現(xiàn)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(gòu)建者自己的增值項(xiàng)。時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，我們現(xiàn)在看到5G價(jià)值鏈領(lǐng)域的公司、半導(dǎo)體和收發(fā)器供應(yīng)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(yùn)。

為什么ASIC更適合大規(guī)模MIMO？

首先考慮一下現(xiàn)有的Open-RAN實(shí)施的DU或小基站組件。典型的實(shí)施將基于在x86平臺上運(yùn)行的軟件中的第1層實(shí)施構(gòu)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(dāng)所有處理鏈和工作負(fù)載在通用內(nèi)核上運(yùn)行時(shí)，擴(kuò)展性能的能力有限。大規(guī)模MIMO使問題變得復(fù)雜，需要支持更多并行信道。

然后考慮Open RAN架構(gòu)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(shù)字前端實(shí)現(xiàn)。但是，5G宏基站現(xiàn)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(xiàn)成組件擴(kuò)展性能無法達(dá)到合理的成本或功耗/效率目標(biāo)。

▲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(chǔ)設(shè)施無線蜂窩解決方案的第一大IP供應(yīng)商，已建立成熟的體系，推出了其第二代 PentaG-RAN 5G NR基帶調(diào)制解調(diào)器IP平臺。該平臺專為滿足大規(guī)模MIMO RAN設(shè)備的極端性能、延遲和功率要求而設(shè)計(jì)，它基于我們先進(jìn)的矢量和標(biāo)量DSP處理器構(gòu)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(yīng)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(shí)仍保留了OEM自定義側(cè)信道計(jì)算（如信道估計(jì)）的SDR靈活性。該平臺完全可擴(kuò)展，從專用網(wǎng)絡(luò)中的小基站部署到支持大規(guī)模MIMO和虛擬RAN實(shí)施的宏基站?？蓴U(kuò)展性由我們市場領(lǐng)先的CEVA-XC16矢量DSP群集實(shí)現(xiàn)，而軟件控制支持由我們的CEVA-BX2標(biāo)量處理器提供。異構(gòu)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(xiàn)在考慮Open RAN無線設(shè)備。用于此應(yīng)用的PentaG-RAN平臺圍繞相同的經(jīng)過檢驗(yàn)的矢量和標(biāo)量DSP內(nèi)核構(gòu)建，可處理信道估計(jì)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(jì)算完全映射到硬件加速器，在整個過程中具有可擴(kuò)展性。豐富的軟件庫提供多類矩陣操作，以支持波束成型、預(yù)編碼和其他操作。對于計(jì)劃可擴(kuò)展小芯片實(shí)施的OEM，還可以在單獨(dú)的小芯片中嵌入波束成型模塊。

▲PentaG2 RAN無線平臺

CEVA基于SensPro的邊緣AI解決方案的基準(zhǔn)測試結(jié)果

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(shè)計(jì)中，但我們也了解到，進(jìn)入此領(lǐng)域的OEM可以看到他們的價(jià)值在于軟件、模塊和系統(tǒng)服務(wù)方，而不一定是ASIC設(shè)計(jì)。我們通過CEVA-Intrinsix為他們提供交鑰匙協(xié)作服務(wù)。對于此類客戶，我們可以設(shè)計(jì)和構(gòu)建完整的ASIC，直至物理實(shí)施結(jié)束，并測試芯片。此服務(wù)涵蓋從架構(gòu)到實(shí)施的整個過程，以及完整的軟件堆棧。該服務(wù)是協(xié)作式的，與客戶需求密切貼合，針對目標(biāo)應(yīng)用優(yōu)化功能集，并提供關(guān)于更多差異化機(jī)會的建議。

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CEVA 是排名前列的無線連接和智能傳感技術(shù)以及集成 IP 解決方案授權(quán)商，旨在打造更智能、更安全、互聯(lián)的世界。我們?yōu)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器融合、圖像增強(qiáng)、計(jì)算機(jī)視覺、語音輸入和人工智能應(yīng)用提供數(shù)字信號處理器、人工智能處理器、無線平臺、加密內(nèi)核和配套軟件。這些技術(shù)與我們的 Intrinsix IP 集成服務(wù)一起提供給客戶，幫助他們解決復(fù)雜和時(shí)間關(guān)鍵的集成電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目。許多世界排名前列的半導(dǎo)體廠商、系統(tǒng)公司和OEM利用我們的技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)技能，為移動、消費(fèi)、汽車、機(jī)器人、工業(yè)、航天國防和物聯(lián)網(wǎng)等各種終端市場開發(fā)高能效、智能、安全的互聯(lián)設(shè)備。

我們基于 DSP 的解決方案包括移動、物聯(lián)網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施中的 5G 基帶處理平臺；攝像頭設(shè)備的高級影像技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺；適用于多個物聯(lián)網(wǎng)市場的音頻/語音/話音應(yīng)用和超低功耗的始終開啟/感應(yīng)應(yīng)用。對于傳感器融合，我們的 Hillcrest Labs 傳感器處理技術(shù)為耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、AR/VR、PC機(jī)、機(jī)器人、遙控器、物聯(lián)網(wǎng)等市場提供廣泛的傳感器融合軟件和慣性測量單元 (“IMU”) 解決方案。在無線物聯(lián)網(wǎng)方面，我們的藍(lán)牙(低功耗和雙模)、Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11n/ac/ax)、超寬帶(UWB)、NB-IoT和GNSS 平臺是業(yè)內(nèi)授權(quán)較為廣泛的連接平臺。

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