赛灵思全可编程技术加速中国5G发展

赛灵思全可编程技术加速中国5G发展

尽管5G标准还远未制定，但是5G依然是2015年世界移动大会（上海）的热点之一，无论是电信运营商，还是电信设备商，都在积极展示着各自对5G的规划、畅想甚至原型平台……作为全球无线半导体芯片的No.1供应商，全球可编程领域领导厂商赛灵思公司全球销售与市场亚太区副总裁杨飞先生（图中左二）在本次大会上接受本刊记者采访时表示，赛灵思正在通过与有关运营商和设备商合作，全力推动中国在全球5G领域的领先发展。

提供全面产品及设计工具与环境，满足5G需求

5G的目标是将容量增加1,000倍，支持超过1,000亿个连接，数据速率达到10Gb/s，时延不超过1毫秒，从而可改善整体服务，帮助开创崭新的物联网时代。到2020年，预计将有超过500亿个互联设备。因此，5G网络必须具有更高的可扩展性、智能性和异构性。分布式小型基站、支持数百个天线的海量MIMO，以及通过CloudRAN进行的集中式基带处理等技术，将显著增大覆盖范围与数据吞吐量；网络将需要通过回程及光纤进行安全连接，以完成处理。

杨飞认为，5G将会带来一个业务与应用模式创新的新时代，尽管5G产业生态体系还处于初级阶段，5G标准还不明确，但是构成5G架构的许多元素已经明朗化。对于5G而言，赛灵思的全可编程技术正在帮助解决容量、连接以及性能挑战面临的问题，并能灵活支持多标准、多频带和多子网络，以实现多样物联网驱动的5G应用。他表示，只有赛灵思能够提供这样一个灵活的、基于标准的解决方案，融软件可编程能力、多标准多频带硬件优化为一体，并将任意连接与保密性等功能紧密结合在一起，以满足5G网络的需求。赛灵思所提供的更智能且更安全的互联Zynq MPSoC（多处理器SoC）和UltraScale FPGA芯片平台，加上其行业惟一的Vivado HLS高层次综合设计工具，以及SDSoC（软件定义的SoC）、SDAccel（软件定义的加速器）等软件定义设计环境，可以帮助中国的设计者快速开发并验证其应用。

杨飞告诉记者，过去，赛灵思与设备商接触的比较多，主要沟通芯片、IP、开发工具等方面的内容，开发提供适应设备商需求的产品。而今，赛灵思开始与设备商所服务的客户—— 运营商有更紧密的沟通与协作，以期更好地了解和支持运营商所针对的应用和服务，从而也为设备商研发出更适合运营商需求的技术与产品提供更加强大的支持。杨飞表示，通过参与本次大会的不同展示和演讲，感受最深的就是“服务”的理念。无论是运营商还是设备商，提到和展示最多的，都是如何为最终的手机用户提供增值服务，运营商的收入增长点也正在从话音业务向数据业务转变，这将是未来5G的发展方向之一。他表示，运营商对网络架构有很高的要求，要求底层的硬件要为上层的应用软件服务，而硬件是由软件定义的，可以针对不同的应用和需求进行软件重编程。杨飞表示，5G将以应用为主，软件要求可编程，需要很强的工具、不同的算法支持，而这个需求，目前只有赛灵思的5G无线方案可以提供支持。从5G概念、5G标准到5G商用，赛灵思将全程参与，也非常愿意支持中国的客户在5G领域取得更大的成功。

携手中国移动，合作开发5G

在此次大会上，使用赛灵思可编程器件开发的5G原型平台在中国移动的展台上受到了广泛关注，赛灵思有线系统架构师也亲自站台，为中国移动的展示提供支持。以杨飞先生为代表的赛灵思亚太区市场与销售高层，以及国内外知名设备商也频频出现在该演示现场，展示了对中国移动5G进展的高度关注和支持。

中国移动研究院（CMRI）的科学家和开发人员在全球5G领域扮演着重要的角色，作为无线领域的最大半导体供应商，赛灵思与中国移动的合作可谓顺理成章。从最近的新闻看，2014年9月，赛灵思和中国移动研究院签订合作备忘录，联手研发虚拟化5G网；2015年7月，赛灵思又就下一代前传接口（NGFI）与中国移动研究院再次签署合作备忘录；此次大会，又为数万观众带来了5G原型平台。

在当前蜂窝网络中，扇区边缘的用户经常由于干扰问题遭遇较差的服务质量体验。5G基站将采用更大规模的多天线技术，以期降低网络干扰，改进用户体验和网络效率。此外，5G无线网络还将支持多种无线接入技术共存。这使得网络功能虚拟化（NFV）成为5G必然的趋势，抽象化了的硬件资源能够针对所需的无线功能进行动态分配。赛灵思在2014移动互联网国际研讨会5G论坛一个特别的签约仪式上，宣布与中国移动联合开发虚拟化5G无线网络的合作。

赛灵思独特的All Programmable器件、设计工具和方法是5G虚拟化技术的关键要素。杨飞说，赛灵思在部分重配置（Partial Reconfiguration）领域的创新尤其重要，能让设备设计师创建出无需中断设备运行即可在系统内更改设备功能的方案。具体来说，一种空中接口标准可以高速切换成另一种不中断设备的其他功能，这为所有空中接口标准的支持提供了高性价比的备选方案，在节约了功耗、成本的同时提高了系统性能。此外，赛灵思器件还能提供业界最高的DSP性能，支持大规模MIMO以及高速SerDes，能在不同类型设备之间传输海量数据。

2015年6月30日，赛灵思与中国移动研究院（CMRI）就下一代前传接口（NGFI）的开发签署合作备忘录（MOU）。随着5G宽带多天线系统的出现，Xilinx和CMRI正结合C-RAN、大型天线系统和3DMIMO等新兴技术，共同研究开发新型无线网络前传接口的关键技术和组件。在目前的无线系统中，基带设备和射频单元通过CPRI前传网络协议连接，其带宽增速迅猛，需要运营商铺设越来越多的光纤电缆,导致部署成本的大幅增加。未来无线网络的发展趋向于集中式的基带架构，必然会对的前传网络提出更大的挑战，亟需新技术改进前传协议。赛灵思全可编程（All Programmable）器件和设计环境将作为一个重要的推动者，支持这个接口和未来无线系统的开发。赛灵思通过其Zynq SoC平台，正在为NGFI生态系统打造一个经验证的NGFI参考设计。这个参考设计可以很容易地迁移到其他Zynq 和Zynq UltraScale + MPSoC器件上，有望成为4.5G/5G无线前传网络研究的基准框架。

全可编程5G原型设计平台，加速实现并节省大量费用

未来几年，随着5G标准的确定，许多厂商现在就需要为5G新兴的算法和应用进行原型设计。然而，开发5G功能所需的定制硬件和软件既耗时又费钱，灵活且可重编程的全可编程解决方案便成为5G发展的不二选择。赛灵思携手BEEcube联合推出的全球首款毫米波（mmWave）原型设计平台解决方案，支持5G应用的创新开发，能够显著减轻开发此类系统的压力。据悉，赛灵思的最新256QAM 500MHz mmWave调制解调器IP结合BEEcube BEE7基带平台，可提供完整的开箱即用型解决方案，能满足60GHz回程市场需求，从而帮助设计人员立即开展创新性mmWave设计。

BEEcube BEE7集成式基带平台可连接到两个60GHz宽带收发器和相控阵天线，这样增加了绝对频率范围和通道带宽，进而提高了性能。此外，赛灵思高度可配置的点对点500MHz mmWave调制解调器IP具备各种优异特性，其中包括自适应调制和带宽、高性能LDPC FEC、自适应DPD、I/Q不平衡校正、自动频率恢复、混合定向判定均衡器等，并能在单偏振模式中支持高达3.5Gb/s的传输速率。

未来几年，随着5G标准的确定，许多厂商现在就需要为5G新兴的算法和应用进行原型设计，将赛灵思FPGA和Zynq SoC器件与BEEcube等公司提供的5G原型设计平台结合使用，相对于单独使用定制原型设计平台而言，可以节省大量的开发时间和费用。借助这些工具，系统架构师和设计人员能够集中精力开发出最佳的架构与算法，而不是把时间与金钱浪费在开发原型设计平台的架构上。

杨飞表示，试想一下到2020年5G大规模部署之后，届时很有可能大多数OEM厂商会销售基于FPGA和All Programmable SoC的生产设备。

（本刊记者/赵法彬）