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对于FPGA高灵活性的芯片来说,在5G的时代将有着怎样的发展?

时间:2020-7-7, 来源:互联网, 资讯类别:行业动态

“通讯行业是FPGA的主力战场。”京微齐力创始人&CEO王海力同记者说道。随着5G时代的到来,通讯行业也迎来了井喷式的发展,那么在未来,对于FPGA这类具备高灵活性的AD9888KSZ-170芯片来说,在5G的时代将有着怎样的发展?

FPGA——5G通信的硬件载体

由于FPGA通过编程可以实现任意芯片的逻辑功能,例如ASIC、DSP甚至PC处理器等,被人成为“万能”芯片,在通讯行业一直以来颇受欢迎。“早在5G以前,在原有的通讯基站设备中就已经运用到了FPGA芯片,这是由于FPGA是通讯行业天然的灵活的载体,相比较于CPU而言,有着高吞吐率、高带宽、灵活可编程的特点。在终端的设备的运用上,相比GPU而言,具备低功耗的优势,因此,FPGA在5G产业下依然可以成为很好的载体。”王海力说道。

紫光同创市场总监吕喆也认为,5G的到来将会给FPGA的发展创造更多的机会。与前一代相比,5G对通信网络提出了更高的要求,比如100倍的数据速率、100倍的互联设备数量,以及1000倍的网络容量,5G网络的典型特点包括高速度、泛在网、低功耗、低延时,以及更高的可扩展性、智能性和异构性。为满足这些新的要求,5G网络必须采用许多新的技术,比如海量MIMO,云RAN,新的基带和RF架构,以及很多新协议的实现等,而这些新的技术存在不确定性和较长的优化和迭代过程,而且市场上短期内没有形成统一的方案,在网络应用和运维通过较长时间达到最优之前,都需要FPGA方案解决。另一方面,通信业务的很多应用场景是需要随时升级的、接口转换、5G新协议、FLEXE以太新协议、5G无线基带算法、5G无线回传、传送CPE盒式设备、网络处理器业务卸载等5G高端场景使用需求,这些都是FPGA的机会。

国产FPGA快速成长出现契机

尽管在5G之前,FPGA已经在通讯行业大放异彩,但在是5G时代,FPGA发挥出了其更多特有的优势。“首先,FPGA在5G中高带宽能力表现的非常好,FPGA的带宽能承载几十G到几百G,大量数据带宽进来之后,FPGA能够进行逻辑运算,再进行稳定输出。其次,在5G中FPGA的低延时性体现得非常明显,这是由于FPGA用的是硬件载体,而不是像CPU一样的软件载体。最后,5G中FPGA的灵活性主要体现在其高兼容性,这是由于,在5G设备中,同样需要兼容3G、4G,在未来甚至兼容5Gplus或者6G,FPGA这种多标准多协议处理能力在5G设备中发挥得淋漓尽致。”王海力同记者说道。

吕喆认为,从产业进程来看,FPGA在5G通信商用初期显得尤为重要。相对于核心网的标准化协议,5G通信将带来物理层和逻辑层协议的不断升级,各设备厂家为了抢占产品和技术的制高点,甚至在标准还未冻结之前就推出原型样机甚至小批量,而这只有可灵活编程的FPGA可以做到。因此,在基站、基站控制、承载和传输等产品中将会用到大量FPGA器件。

由于国产FPGA发展起步较晚,技术与海外相比扔存在着较大差距,国内高端FPGA产品仍严重依赖进口。然而,随着中国5G的大力发展,能否推动国产FPGA发展并打破海外技术的垄断,成为了如今人们关注的焦点。在王海力看来,这并不是一个不可实现的目标,只是需要一些时间和机会。“我认为,在未来的5~10年中,中国的通讯行业若是能大量使用国产FPGA芯片,同时降低国产FPGA芯片的使用门槛,对于打破海外对于FPGA技术的垄断将会有非常大的帮助。通讯行业占到了FPGA 30%~40%的市场占有率,然而在此之前都是美国的FPGA厂商在为国内通讯行业服务,但是中国厂商若能在建立5G基站的前期提供大量的支持,那么对于打破美国在FPGA行业的垄断指日可待。”


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