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准备5G世界

专家桌上,第1部分:成本上升,大规模复杂性和测试中的挑战,并模拟这些设备将需要通信市场的一些基础班次。

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德赢娱乐网站【官方平台】半导体工程坐下来谈谈5G与Yorgos Koutsoyannopoulos,总统兼首席执行官的挑战和进步Helic;战略规划和业务发展高级总监Mike FittonACHRONIX.;Sarah Yost,高级产品营销经理国家仪器;和Arvind Vel,产品管理主任有限元分析软件。以下是那次谈话的摘录。

SE:你认为什么是搬到5克的大问题?

Fitton:这是一个迷人的时间5克,但如果你问10个不同的人关于这个问题,你会得到11或12个不同的答案,了解5G将是什么。它与地理角度不同。来自欧洲,中国和北美的16份不同的东西。然后,在Sub-6 GHz首先开始,有很多不同的波5g,然后在毫米波之后开始。我们的观点是,这将是我们用4G看到的延长的部署。将是一个合理的不确定性,许多不同的应用程序,以及继续投资和创新的要求。尾巴将要为5G的问题,以及我们如何减轻成本。在韩国,有三个服务提供商的合资企业和一个ISP。他们在其中四个中正在开发一个5G网络,以降低成本。有很多变化的挑战将会有冲突,但是一个关键是试图优化一切并让它得到回报。 What we see, from our point of view, is the need for flexibility and reprogrammability to adapt to these new standards coming in. We’re also seeing, with the really high bandwidths, a challenge that translates to custom products like ASICs and ASSPs. Tying all of those things together, we need a way to embrace changes that occur with Ultra Reliable Low-Latency Connectivity or mMTC (massive Machine Type Communication) or new frequency bands. So there will be a long deployment of sub-6GHz, and them millimeter wave.

约斯特目前还没有一个好的定价模式。我不会在我的下一个手机上花比我已经花的更多的钱。新的iPhone售价超过1000美元。人们不想花2000美元去买一个毫米波芯片组。但基础设施提供商如何赚钱也是个问题。目前的模式是,这些公司每一个钻头可以赚很多美元。但是如果你看IIoTIOT.,您正在使用超出数百个设备的微小数量的数据。这不清楚这将如何工作。如果你想到连接的车,那么谁会为此付出代价?对于已连接的汽车成功,我们将不得不对我们的基础架构进行重大重新开始。消费者不想支付数百个新的宏观单元,既不是电信。这是汽车制造商吗?我们如何改变周围的货币化?我们对将这些新技术带到市场上的一些挑战并弄清楚如何降低成本模型。我们弄清楚了如何制作大量天线的毫米波产品。这在航空/防御中已经存在了很长时间。

SE:他们为此带来了很多钱。

约斯特:是的。所以首先我们需要把这项技术商业化,让我们能够制造出物理芯片。然后你要看我们如何测试它。如果你看看我们今天测试的事情,如果你想从20兆赫到800兆赫,然后你拿块,加入你会有一个天线阵,你测试一个配置每个元素,你看2500 x增加时间测试设备。然后在毫米波方面,你还必须考虑设备的电池功率,因为阵列需要大量的能量来获得足够强的信号。有很多技术上的挑战和商业上的挑战,然后有一个想法就是把最初的技术带到广泛的商业化。

Koutsoyannopoulos如果今天有人推出一款标价2000美元的手机,你一定会大吃一惊。但如果我们在10年前有过这样的讨论,你也会同样感到惊讶,有人说他们的一部手机要卖1000美元。但今天,数以百万计的人正在为10年前难以置信的东西付出这样的代价。我不会赌这2000美元是对是错。七年后,支付3000美元可能是合理的。要弄清楚这种动态将如何在消费者方面发展是非常复杂的,作为工程师,我们知道如何设计和测试产品,我们知道如何设计和测试产品。我们希望得到一个规范,但我们无法想象事物将如何发展。特别是5G,目前我们不知道为什么我们需要1千兆位每秒或20千兆位每秒。如果你今天给我每秒20千兆比特,我能有什么额外的价值?我们必须看看应用程序以及它将如何发展。 If you look at the landscape from the semiconductor ecosystem point of view, we provide the solution to make this high bandwidth available. It may involve a chip, a system, an FPGA core that will enable the modem you’re testing to reach 20 gigabits. But somehow we may have to be involved in shaping the landscape for the end user. The problem from the design point of view is that we have many more radios on the same chip and broader bandwidth, and we have complexities we cannot see right now at the mobile system level. From the transceiver perspective, there are 20-plus radios on the same chip, maybe more, and from a design perspective this is beyond challenging. For the EDA community, this is an opportunity. We are not totally there with a solution yet. But to integrate that many radios on a single die, or in a single package, and to provide that level of bandwidth in a cell phone of the size we see today is not an easy exercise. This is where we see most of the design problems.

Fitton:从表单因素的角度来看,每个人都已经习惯了今天手机的大小。但它也是关于其他东西,以及IOT和超可靠的低延迟通信 - 在这种情况下,整合挑战将是完全不同的。

Koutsoyannopoulos很难想象除了手机作为一种设备之外。目前6英寸以上的屏幕对我来说太大了。但我相信外形因素将被重新定义。我们仍然认为它是一个说话的设备,或者是一个说话加上网的设备。事情不会是这样的。

Fitton:我同意。我最喜欢的例子是SMS(短消息服务)。它从未打算作为一个应用程序。沃达丰(Vodafone)的一名工程师给他的老板发了一封节日问候短信,所用的东西本来只是机械用途。几年后,它成为运营商的巨大收入来源,然后它又被取代了。如果你仔细想想,它的发展速度是惊人的。我们并不擅长预测什么样的应用会成为杀手级应用。

瓦伦:明确的是,人们还没有足够的数据习惯。访问大量数据 - 不仅仅是在您的手机上 - 并且具有带宽来传输实时数据将是重要的。移动行业显然是对数据需求的驱动因素之一,但还有其他人也是如此。汽车行业非常迅速追赶。通过自动驾驶和ADA,将有很大的数据卷必须在船上加工,而且还在实时传输和接收。除此之外,建造这些自治车辆的基础设施。以及该基础设施来到商业和工业基础设施,连接到云。因此,您拥有通信和沟通瓶颈的所有这些领域将是5G技术的驾驶员。这不仅仅是将受到5G问题的影响的最终设备。它是完整的端到端市场,从IOT设备或自动车辆或手机到前端网络,后荷网,然后到云。 The entire infrastructure will need to be overhauled for 5G. Different pieces of these networks have different challenges. If you’re looking at the challenges of designing the next generation of antennas for your cell phone, those are completely different from a base station, where you will need repeaters every 200 or 300 meters. Who’s going to fund that? Who’s going to build those? Who’s going to test those? It’s an opportunity for semiconductor and device manufacturers, as well as EDA providers to provide real-time solutions of ASICs and platforms. If you you have a 64- or 128-array antenna, just understanding how the beams are going to get formed, you cannot test it anymore. You cannot build prototypes and test them. You have to simulate them even before you take the first step in building them.

Fitton:我最近正在申请机器学习结束。你是如何测试的?这是一个非常有趣的例子,关于5G启用机器学习,还需要机器学习。如果您考虑从边缘获取数据。

约斯特:如果您正在查看64阵列天线的光束组合,则会有数百万。你需要一些巧妙地弄清楚如何巧妙地轨道梁。

Fitton:如果你考虑到测试它有多困难,如果你之间有某种递归神经网络,那么没有人真正了解某些事情在中间的优化。


图1:5G视觉。来源:GlobalFoundries.

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