51
赛灵思的“Zynq UltraScale + RFSoC”是解决通信系统功耗居高不下、面积难以缩小的“独门秘籍”。于 2017 年发布了第一代 RFSoC 产品，其突出优势是通过将 DAC、ADC 进行集成，使芯片功耗降低 50%，面积缩小 75%（详细内容请参照：实现模拟和数字高度集成的单芯片设计，RFSoC 在 5G 时代大有可为）。近期，赛灵思又一次性发布了第二代和第三代 RFSoC 产品，其通信业务主管总监 Gilles Garcia 介绍，“这两代新产品旨在满足 5G、无线、有线接入远程 -PHY 节点和很多其他应用领域，关于频段的近期和中期需求，尤其在 RF 直接采样和高度集成方面，我们已经拥有了绝对的市场领导地位。”
赛灵思通信业务主管总监 Gilles Garcia 先生
预计中国和韩国将在今年部署 5G 系统，日本在 2020 年进行部署，为了满足亚洲地区 5G 部署计划，其第二代 RFSoC 计划在今年 6 月投入量产。第三代 RFSoC 与基础产品系列相比，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，并将功耗降低达 20%，该产品将在 2019 年下半年上市。
三代 RFSoC 产品所支持的频段明显不同，根据 3GPP 按照地域的频谱划分，通过上图能够清楚地反映出这三代产品所支持的频段划分。如上图，第一代产品涵盖了 4G 及以下频段。在中国，第一代产品覆盖的频段是中国政府分配给中国联通和中国电信的频段，第二代产品可以支持中国 4.4GHZ 到 4.9GHZ 频段；另外，第二代产品支持日本 4GHZ 到 5GHZ 频段。第三代产品可以覆盖所有的 5G 频段，包括 C 频段和毫米波。
功耗大幅度下降，关键在于少了 JESD204
在很多应用中都要将模拟信号通过转化器转化为数字信号，数据转化器就是模拟世界和数字世界的转换桥梁，我们在传统上所用的专用数据转换器接口是 JESD204B，JESD204 的采样率大概是 320GB/s，功耗是 8W。
如上图所示，在面向毫米波的扩展中频设计中，上面采用的是传统方式，需要使用 JESD204 接口，然后经过 RF 采样，用到很多分类组件和快速转换器。下面采用了 RFSoC，由于芯片中已经集成了 DAC 和 ADC，可以进行 RF 直接采样，无需使用 JESD204 接口，客户设计起来更方便，功耗也会降低。
既然后者有着诸多优势，是不是意味着传统的中频处理中 JESD204 会被 RFSoC 完全取代？Gilles Garcia 认为，“很多用户确实倾向于采用高度集成的 RFSOC，因为它在软件上更容易，可以简化设计的复杂程度。但是，仍然有小部分客户想要实现差异化，寻求价值定位，因此仍然进行外部数字处理。不过，JESD 协议是不会消失的，因为有些国家不需要大规模天线，FPGA+ADC 的方式就能进行很好地部署，这些客户依然需要 JED204 标准。当然，我们的产品线实现了从低端的到高端的集成产品地全覆盖。”
同时推出两代产品，覆盖不同市场的需求
一家公司一般都是一代产品、一代产品相继推出，而赛灵思却同时推出了两代产品，这是不是意味着第二代 RFSoC 产品只是一个简单的过渡，未来第三代产品才会是业界的主流产品？Gilles Garcia 的回答是，“赛灵思的战略是非常及时地向市场提供非常合适的产品，我们密切参与了 3GPP 标准的制定，并且和客户也有密切的合作。客户希望通过和我们的合作，可以非常及时的向运营商提供合适的产品。我们的第一代产品主要是服务于 pre-5G 或者是 5G 早期的部署，针对的是 4GHZ 的带宽。现在中国和日本又有新的频段得到了分配，主要是 4GHz 到 5GHz 频段，所以我们推出了第二代的产品，希望能够及时地给这些运营商提供合适的产品。3GPP 还在不断的发展，现在要演化到 6GHz，也就是应用于 5GNR 带宽，这时候第三代产品芯片是最合适的，如果客户要在 2021 年部署自己的系统，第三代的产品能够帮助它满足到时候所需要的一系列应用。”
全球很多国家在频段、频率分配上都是不同的，有一些地区并不需要 4GHZ 或者 5GHZ 带宽，用户可以根据各个国家的情况选择第一代到第三代产品，也是帮助客户实现全球不同国家的差异化处理，所以如果某一国家只需要 4GHZ 带宽，第一代芯片就可以完全满足它的需求。
第四代产品将重磅引入 AI 引擎
除了前三代产品，赛灵思的第四代高度集成 RFSoC 器件 Versal AI RF 产品正在规划中，它将采用 7nm 技术，除了提升有关性能之后还会加入一个 AI 引擎，进一步提升无线应用的可编程性。
从第一代到第三代 RFSoC 产品都是以 16nm 为基础，为什么第四代产品会跨越到 7nm？Gilles Garcia 分析，“赛灵思的原则一直都是根据市场和客户的需求采用最为合理的技术来满足市场当时的需求，对于第二代和第三代产品来说，最为合理的选择就是采用 16nm 的产品组合，这样可以实现引脚和软件的兼容，同时能够兼顾产品的易用程度，帮助客户从第一代过渡到第二代、第三代，第四代有了 AI 引擎技术架构和新的性能，在新的平台上需要使用 7nm 技术。客户在使用第四代产品时需要重新设计其系统和板件，但是 AI 引擎除了拥有高度集成的 ADC 之外，还能够提供完全无线计算和算法。
与非网原创内容，未经允许，不得转载！
