CEVA-XC12: питание требований 5G ультра-эффективным DSP

5G — пятое поколение мобильных сетей — быстро движется от концепции к реальности. Хотя начальные развертывания начались в 2020 году, стандарты всё еще эволюционируют, и многие спецификации остаются в флюксе.

Но что именно 5G обещает? NGMN Alliance очерчивает несколько ключевых индикаторов производительности, которые любой 5G стандарт должен удовлетворить:

• Скорости данных десятков мегабит в секунду для десятков тысяч пользователей.
• Скорости данных 100 мегабит в секунду для мегаполисов.
• 1 Гб в секунду одновременно многим работникам на том же офисном этаже.
• Несколько сотен тысяч одновременных соединений для беспроводных сенсоров.
• Спектральная эффективность значительно улучшена по сравнению с 4G.
• Улучшенное покрытие.
• Улучшенная сигнальная эффективность.
• Значительно сниженная задержка.

Кратко, 5G объединит обширную экосистему пользователей — от массивных IoT развертываний до bandwidth-hungry мобильного широкополосного доступа — и будет поддерживать новые применения, которые LTE просто не может обрабатывать — VR, V2X, e-Health и миссионно-критические сервисы — оставаясь совместимым с существующей LTE инфраструктурой.

Возьмите V2X, например. В vehicle-to-vehicle сценариях автономные автомобили должны обмениваться реального времени safety сообщениями — такими как "Я приближаюсь к перекрестку; пожалуйста, уступите" — с миллисекундной задержкой. Такие случаи использования иллюстрируют строгие требования верности и задержки, которые 5G должен доставлять.

Эти требования переводятся в беспрецедентные требования к обработке. 5G должен поддерживать пиковые скорости данных до 20 Гбит/с с целевой задержкой 1 мс, используя техники как Massive-MIMO и 3-D beamforming. Конвенциональные LTE-Advanced Pro DSP просто не могут встретить этот разрыв в производительности.

Согласно ABI Research, 5G мобильный трафик данных ожидается представить 40% общего трафика данных и иметь 500 миллионов подписчиков к 2025 году. 3G и 4G использование продолжит расти линейно, в то время как 5G спроецирован расти экспоненциально.

Чтобы адресовать этот разрыв, CEVA представила ядро DSP CEVA-XC12 — мощный, энергоэффективный движок, спроектированный для multi-gigabit модемов. Его модульная архитектура позволяет кастомизацию для смартфонов, базовых станций, малых ячеек, макро-ячеек и cloud-RAN развертываний.

XC12 поддерживает полный спектр 5G частот — от 450 МГц до 80 ГГц — и одинаково пригоден для LTE-Advanced Pro, eMBB, LAA, MulteFire, LWA, V2X, Wi-Fi 802.11ax, WiGig 802.11ad, FWA и VR рабочих нагрузок.

Ключевые технологии, лежащие в основе XC12, включают:

• Новую микро-архитектуру для встречи очень высоких частотных требований и ультра-низкого потребления энергии — способная работать на 1,8 ГГц в 10 нм и доставляющая 50% меньше мощности чем её предшественник, CEVA-XC4500.
• Массивные вычислительные способности для поддержания высокого битрейта — оснащенные quad-vector процессорными движками, приближающимися к 1 тера операциям в секунду (TOPs).
• Высокоточная арифметика — достигает оптимального разрешения с до 256×256-мерной матричной обработкой.
• Специализированные инструкции для ускорения всех базовых компонентов — поддержка передовых 256 и 1024 QAM демодуляции.
• Core streaming интерфейсы — позволяющие ультра-низколатентные трансферы между ядрами или ускорителями.
• Control plane для massive-user управления и multi-RAT систем — включает скалярную processing unit с CoreMark/MHz счетом 4.4 для обработки огромного числа пользователей, требуемых для LTE MTC и 5G IoT.

XC12 также обладает state-of-the-art кэш-архитектурой и аппаратной поддержкой когерентности для бесшовных multi-core реализаций. Ядро DSP CEVA-XC12 теперь доступно для лицензирования — нажмите здесь для большей информации.