向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

上新了RFSoC,全球6GHz以下频段5G部署迎来福音

时间:2019-03-01 作者:邵乐峰 阅读:
受益于韩国、中国和美国5G或者早期5G(Pre-5G)的部署,以及LTE设备升级等利好消息的影响,赛灵思(Xilinx)公司2019财年第3季度的季度营收较去年同期增长34%,达到8亿美元,公司股票也创下了自上世纪九十年代上市以来的历史新高。

受益于韩国、中国和美国5G或者早期5G(Pre-5G)的部署,以及LTE设备升级等利好消息的影响,赛灵思(Xilinx)公司2019财年第3季度的季度营收较去年同期增长34%,达到8亿美元,公司股票也创下了自上世纪九十年代上市以来的历史新高。而最引人注目的,则是通信部门业绩3季度同比增长41%,占公司全部营收的35%。其中,基于Zynq SoC产品的收入同比增长80%,RFSoC成为增长最快的细分产品线,其营收环比增长了4倍。ocPEETC-电子工程专辑

突破性射频架构

赛灵思从2012年开始RFSoC项目的开发,2017年10月,正式宣布第一代Zynq UltraScale+ RFSoC系列正式开始发货。该系列是一个将RF信号链集成在单芯片SoC中的突破性架构,致力于实现5G无线、有线 Remote-PHY及其它应用。基于16nm UltraScale+ MPSoC架构的RFSoC在单芯片上集成了RF数据转换器,据称可将系统功耗和封装尺寸减少最高达50%-70%,而且其软判决前向纠错(SD-FEC)内核可满足5G和DOCSIS 3.1标准要求。ocPEETC-电子工程专辑

1ri1.jpg
从RF前端到数字前端的信号处理集成ocPEETC-电子工程专辑

按照赛灵思给出的产品目标市场,所有需要使用DAC/ADC的应用都有可能成为RFSoC的目标市场,包括无线应用的机器学习或者光纤领域, 跨越Massive-MIMO远端射频单元、毫米波移动回程、5G基带、固定无线访问、有线Remote-PHY节点、测试测量、卫星通信等高性能RF应用。ocPEETC-电子工程专辑

1ri2.jpg

RFSoC主要目标市场ocPEETC-电子工程专辑

第一代Zynq RFSoC将RF数据转换器、SD-FEC内核以及高性能16nm UltraScale+可编程逻辑和ARM多处理系统集成在一起,打造出了一个全面的模数信号链。主要包括8个4GSPS或16个2GSPS 12位ADC、8-16个6.4GSPS 14位DAC、四核Cortex-A53和双核Cortex-R5、16nm UltraScale+可编程逻辑配有集成Nx100G内核、以及多达930,000个逻辑单元和超过4,200个DSP Slice。ocPEETC-电子工程专辑

在Xilinx公司通信业务主管总监Gilles Garcia看来,5G时代,如果没有系统级的突破,5倍带宽、100倍用户数据速率、1000倍网络容量等在内的5G要求均无法实现。因为对高通道数的系统来说,“与大量分立式转换器建立连接仍然是个不小的I/O挑战。”如果能够通过集成减少组件,不但能大幅降低功耗和封装尺寸,更能够明显简化系统设计。ocPEETC-电子工程专辑

1ri3.jpg
Xilinx公司通信业务主管总监Gilles GarciaocPEETC-电子工程专辑

因此,通过集成分立式RF数据转换器和信号链优化技术,不仅使得Massive-MIMO的远端射频单元、无线回程和固定无线访问可实现高信道密度,而且还能将功耗和封装尺寸减小50%-75%。在5G基带应用中,多个集成SD-FEC内核相对于软核实现方案而言,可将系统吞吐量提升10-20倍,并可满足严格的功耗和散热要求。ocPEETC-电子工程专辑

为6GHz 以下频段提供全面支持

不过,考虑到第一代RFSoC产品主要覆盖4GHz及以下频段,尚无法满足5GHz/6GHz的部署需求,赛灵思于近日宣布推出第二代/第三代RFSoC产品,从而为6GHz 以下频段提供全面支持。同时,还可支持针对采样率高达5GS/S的14位模数转换器(ADC)和10GS/S的14位数模转换器(DAC)进行直接RF采样,二者的模拟带宽均高达 6GHz。ocPEETC-电子工程专辑

Xilinx Zynq UltraScale + RFSoC Gen 2(第二代)产品支持中国4.4GHz-4.9GHz频段和日本4GHz-5GHz频段,现已开始提供样片,并计划于2019年6月投入量产。第二代RFSoC在功能方面也进行了强化,可面向16X16提供更高的射频性能。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。ocPEETC-电子工程专辑

Xilinx Zynq UltraScale + RFSoC Gen 3(第三代)产品能够覆盖从4GHz到6GHz,也就是现有和暂未许可分配的5G频段,以及C频段和毫米波,2019年下半年上市。与基础产品系列相比,第三代产品可在RF数据转换器子系统中对6GHz以下频段直接RF采样提供全面支持、扩展的毫米波接口,TDD使用时功耗降低高达20%。此外,还通过增强时钟分配功能、简化PCB板设计、消除板载时钟器件成本等措施降低BOM和系统成本。而为了简化设计,提高灵活性,第三代产品全面支持多频段、多标准,新添加的插值和抽取运算有助于简化频率规划。ocPEETC-电子工程专辑

1ri4.jpgocPEETC-电子工程专辑

 ocPEETC-电子工程专辑

考虑到在6GHz以下频段并不只有5G一种应用。因此,赛灵思针对不同领域推出四种器件,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。ocPEETC-电子工程专辑

1ri5.jpg
第二代/第三代Zynq UltraScale+ RFSoC产品列表ocPEETC-电子工程专辑

与采用16纳米制程的前三代产品不同,根据规划,赛灵思第四代RFSoC将会基于ACAP平台第一款产品Versal,引入7纳米工艺,通过在RFSoC中集成AI引擎,进一步提升无线应用的可编程性。ocPEETC-电子工程专辑

1ri6.jpg
RFSoC产品路线图ocPEETC-电子工程专辑

JESD204B协议和IF采样面临挑战

传统设计中,射频-数字信号调节与处理通常分派给不同的独立子系统中,JESD204B协议和IF(中频)采样技术也由此应运而生。以JESD204B协议为例,其开发初衷在于解决以高效率且经济省钱的方式互连最新宽带数据转换器与其他系统IC的问题,通过采用可调整高速串行接口,对接口进行标准化,降低数据转换器与其他设备(如FPGA和SoC)之间的数字输入/输出数量,用以取代传统CMOS/LVDS接口。ocPEETC-电子工程专辑

而直接RF采样,也就是能够直接对抵达的信号进行采样的能力,无需先向下转换到中频 (IF),能为RF设计人员提供更高的灵活性。直接对信号进行数字化,再用DSP技术进行信号调节,这能提高数字域的性能和可编程性,对先进的16nm FinFET工艺而言尤其有利。此前,直接采样技术的采用推广速度比较慢,主要是由于经济和能效低下使然。ocPEETC-电子工程专辑

下图是面向毫米波的扩展中频设计。上半部分是传统方式,需要使用采样率320GB/S,功耗8W的JESD204接口,然后经过RF采样离散组件和块转换器;下半部分在采用RFSoC之后消除了JESD204的瓶颈,使用起来更加方便,相应的功耗也没有了。ocPEETC-电子工程专辑

1ri7.jpg
面向毫米波的扩展中频设计ocPEETC-电子工程专辑

“尽管直接采样的优势非常明显,但还不能说传统的中频处理系统就过时了,包括之前提到的JESD204B协议也是一样。”Gilles Garcia说如果它们真的会消失,这意味着赛灵思的RFSoC能够达到100%的市场占有率,但显然还不太现实。因此,在一些不需要使用大规模天线的国家或应用中,比如2X2、4X4天线、小基站中,FPGA加上ADC就是足够好的部署。所以赛灵思在产品布局中,也实现了从低端的NTSoC,即FPGA加上外置DAC/ADC采用JESD标准,到集成DAC/ ADC的高端RFSoC,面向8X8 / 16X16天线的全覆盖。ocPEETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
您可能感兴趣的文章
  • 深圳制造中国首颗极地遥感专用卫星,预计9月升空 8月14日,“三极遥感星座观测系统”的首颗试验卫星——京师一号在深圳包装入箱,预计在今年9月发射升空。南极和北极遥感系统通过每天对极地区域的全覆盖观测,对支撑国家北极航道开发和环境保护意义重大。
  • 超高频RFID带来“武装到剪刀”的物联网 RFID为代表的物体标识技术,曾经是物联网的代名词。RFID主要用于识别、跟踪和管理物体,其本质上也具有无线通信功能,因此应用相当广泛。从频带上可以划分为LF、HF、UHF和微波四种,其中UHF RFID可以远距离一次性读取多个标签,在库存管理、检品工作中被广泛采用。如果你听过医生把手术刀忘在病人肚里的段子,就知道对医疗器械设备引入RFID追踪管理多么重要……
  • 华为催缴专利费被美议员骂专利流氓,事实打脸 华为通知美国最大的运营商Verizon支付230多项专利许可费,总计超过10亿美元,这个金额相当于Verizon去年四季度净利润的一半。美国议员马可·卢比奥为此“痛批”华为已经成为一个专利流氓,“他们通过毫无根据的,代价高昂的专利索赔,进行报复美国的攻击。”……
  • 智能家居Zigbee和蓝牙哪个发展潜力更大?Silicon Labs这 无论是平台还是制造商,所用的无线通讯标准还各不一样:比如小燕科技以Zigbee为主,而BroadLink则强调WiFi,米家有越来越多BLE Mesh设备。这些看来碎片化的状况,可能会让普通人不知从哪里入手;或者这种碎片化是否对行业本身的发展也更不利?
  • S参数究竟是什么? 现代高速模数转换器(ADC)已经实现了射频(RF)信号的直接采样,因而在许多情况下均无需进行混频,同时也提高了系统的灵活性和功能。
  • LoRa在中国最不缺需求和客户,但是缺… LoRa技术在水表、气表、电表,还有消防、安防有着很大的市场。但是在IoT等新领域是过渡期,今年预估物联网应用增长势头更强。LoRa现在不缺客户,不缺需求。缺的是好的、成熟的方案。不缺好技术,LoRa本身就是很好的连接技术,缺的是行业里的专家,用这个好技术把方案做起来……
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告