Naujos kartos belaidės technologijos yra kupinos iššūkių, tačiau tai nesulėtino tempo.
Ši technologija gali pasigirti labai dideliu duomenų perdavimo greičiu, daug mažesne delsa nei 4G LTE ir galimybe tvarkyti labai padidintą įrenginio tankį vienoje ląstelės vietoje.Trumpai tariant, tai yra geriausia technologija, skirta valdyti automobilių jutiklių, daiktų interneto įrenginių ir vis dažniau naujos kartos elektronikos generuojamų duomenų antplūdį.
Šios technologijos varomoji jėga yra nauja oro sąsaja, kuri leis mobiliojo ryšio tinklų operatoriams pasiekti didesnį efektyvumą naudojant panašų spektro paskirstymą.Naujoji tinklo hierarchija palengvins darbą su segmentuotais 5G tinklais, nes galėsite dinamiškai paskirstyti kelių tipų srautą pagal konkrečius srauto poreikius.
„Kalbama apie pralaidumą ir delsą“, – sakė Michaelas Thompsonas, „Cadence“ tinkintų IC ir PCB grupės RF sprendimų architektas.„Kaip greitai galiu gauti didelį duomenų kiekį?Kitas privalumas yra tai, kad tai dinamiška sistema, todėl man nereikia susieti viso kanalo arba kelių pralaidumo kanalų.Tai panašu į pralaidumą pagal poreikį, priklausomai nuo programos.Štai kas.Taigi jis yra lankstesnis nei ankstesnės kartos standartas.Be to, jo talpa kur kas didesnė“.
Tai atveria naujas pritaikymo galimybes kasdieniame gyvenime, sporto renginiuose, pramonėje ir transporte.„Jei į lėktuvą įdėsiu pakankamai jutiklių, galiu jį valdyti, o naudojant tokią programą kaip mašininis mokymasis, ji pradės suprasti, kada reikia taisyti ar pakeisti dalį, sistemą ar procesą“, – sakė Thompsonas.„Taigi pro šalį skrenda lėktuvas, kuris nusileis LaGuardijoje.Palaukite, kažkas ateis ir pakeis.Tai pasakytina apie labai didelę žemės kasimo įrangą ir kasybos įrangą, kur sistema rūpinasi savimi.Norite, kad ši kelių milijonų dolerių vertės vienetų įranga nesugestų, kad jie nesėdėtų laukdami, kol dalys bus atsiųstos. Vienu metu gausite duomenis iš tūkstančių šių įrenginių. Tam reikia daug pralaidumo. ir mažas delsimas, kad greitai gautumėte informaciją. Jei reikia apsisukti ir ką nors išsiųsti atgal, taip pat galite tai išsiųsti labai greitai.
Viena technologija, keli įgyvendinimai 5G terminas šiais laikais vartojamas įvairiais būdais.Bendriausia forma tai yra korinio belaidžio ryšio technologijos evoliucija, kuri leis valdyti naujas paslaugas per standartinę oro sąsają, paaiškino Colinas Alexanderis, „Arm“ infrastruktūros verslo bevielės rinkodaros direktorius.„Bus skirti keli esami ir nauji dažniai perduoti srautą iš mažesnio nei 1 GHz dideliais atstumais, priemiesčio ir platesnės aprėpties bei milimetrinių bangų srautui nuo 26 iki 60 GHz naujiems didelės talpos, mažai delsos naudojimo atvejais.
„Next Generation Mobile Network Alliance“ (NGMN) ir kiti sukūrė žymėjimą, kuriame vaizduojami naudojimo atvejai trijuose trikampio taškuose – vienas kampas skirtas patobulintam mobiliajam plačiajuosčiui ryšiui, kitas – itin patikimam mažos delsos ryšiui (URLLC).Ryšio mašinos tipas.Kiekvienas iš jų savo poreikiams reikalauja visiškai skirtingo tipo tinklo.
„Tai lemia dar vieną 5G reikalavimą, reikalavimą apibrėžti pagrindinį tinklą“, - sakė Aleksandras.„Pagrindinis tinklas efektyviai padidins visų šių skirtingų tipų srautą.
Jis pažymėjo, kad mobiliojo ryšio tinklų operatoriai stengiasi suteikti lanksčiausią savo tinklų atnaujinimą ir išplėtimą, naudodami virtualizuotą ir konteinerinę programinę įrangą, veikiančią standartinėje kompiuterinėje debesyje.
Kalbant apie URLLC srauto tipus, šias programas dabar galima valdyti iš debesies.Tačiau tam reikia perkelti kai kuriuos valdiklius ir vartotojo funkcijas arčiau tinklo krašto, oro sąsajos.Pavyzdžiui, apsvarstykite išmaniuosius robotus gamyklose, kurioms saugumo ir efektyvumo sumetimais reikia mažo delsos tinklų.Tam reikės pažangių skaičiavimo blokų, kurių kiekvienas turi skaičiavimo, saugojimo, spartinimo ir mašininio mokymosi galimybes, ir kad kai kurioms, bet ne visoms V2X ir automobilių taikomųjų programų paslaugoms bus taikomi panašūs reikalavimai, sako Aleksandras.
„Tais atvejais, kai reikalingas mažas delsos laikas, apdorojimas vėl gali būti perkeltas į kraštą, kad būtų galima apskaičiuoti ir perduoti V2X sprendimus.Jei programa labiau susijusi su išteklių valdymu, pvz., parkavimu ar gamintojo stebėjimu, kompiuterija gali būti masinė debesų kompiuterija.įrenginyje“, – sakė jis.
5G projektavimas Projektavimo inžinieriams, kuriems pavesta kurti 5G lustus, dėlionėje yra daug judančių dalių, kurių kiekviena turi savo svarstymų.Pavyzdžiui, bazinėse stotyse viena iš pagrindinių problemų yra energijos suvartojimas.
„Dauguma bazinių stočių yra suprojektuotos su pažangiais ASIC ir FPGA technologijų mazgais“, – sakė Geoffas Tate'as, „Flex Logix“ generalinis direktorius.„Šiuo metu jie sukurti naudojant „SerDes“, kurie sunaudoja daug energijos ir užima daug vietos.Jei galite įdiegti ASIC programuojamumą, galite sumažinti energijos sąnaudas ir sumažinti pėdsaką, nes jums nereikia „SerDes“, kad lustas veiktų greitai, be to, turite daugiau pralaidumo tarp programuojamos logikos ir ASIC, „Intel“ tai padaro įdėdamas Xeons ir Altera FPGA. tas pats paketas Taigi jūs gaunate 100 kartų didesnį pralaidumą Įdomūs dalykai apie bazines stotis Pirmiausia sukurkite technologiją, tada galėsite ją parduoti ir naudoti visame pasaulyje.Naudodami mobilųjį telefoną galite sukurti skirtingas versijas skirtingoms šalims.
Pagrindiniame tinkle ir debesyje naudojamiems įrenginiams reikalavimai skiriasi.Vienas iš pagrindinių aspektų yra architektūra, kuri leidžia lengvai valdyti programinę įrangą ir lengvai perkelti naudojimo atvejus į įrenginius.
„Labai svarbi yra virtualizuotų konteinerių paslaugų, tokių kaip OPNFV (Open Platform for Network Function Virtualization), standartų ekosistema“, – sakė Arm's Alexander.„Taip pat bus labai svarbu valdyti tinklo elementų sąveiką ir srautą tarp įrenginių per paslaugų orkestravimą.ONAP (Open Network Automation Platform) yra pavyzdys.Energijos suvartojimas ir įrenginio efektyvumas taip pat yra pagrindiniai dizaino pasirinkimai.
Tinklo pakraštyje reikalaujama mažo delsos, didelio vartotojo lygio pralaidumo ir mažo energijos suvartojimo.
„Akseleratoriai turi turėti galimybę lengvai palaikyti daugybę skirtingų skaičiavimo reikalavimų, kuriuos ne visada geriausiai patenkina bendrosios paskirties centrinis procesorius“, – sakė Aleksandras.Gebėjimas keisti mastelį yra labai svarbus.Taip pat svarbus palaikymas architektūrai, kurią galima lengvai keisti tarp ASIC, ASSP ir FPGA, nes krašto kompiuterija bus paskirstyta bet kokio dydžio tinkluose ir bet kuriame įrenginyje.Programinės įrangos mastelio keitimas taip pat svarbus.
5G taip pat gali pakeisti mikroschemų rinkinio architektūrą, ypač ten, kur yra radijo imtuvai.Ronas Lowmanas teigė, kad nors analoginės LTE sprendimų priekinės dalys yra dedamos ant radijo, procesoriaus arba visiškai integruotos, kai projektavimo komandos pereina prie naujų technologijų, šios priekinės dalys paprastai pirmiausia išeina iš lusto, o tada vėl į ją. .technologijoms tobulėjant Jis, „Synopsys IoT“ strateginės rinkodaros vadovas.
„Tikimasi, kad atsiradus 5G, daug radijo imtuvų, pažangesnės technologijos ir greitesni, pažangesnių technologijų mazgai, tokie kaip 12 nm ir aukštesni, atliks svarbų vaidmenį integruotuose komponentuose“, – sakė Lowmanas.„Tam reikia, kad duomenų keitikliai, įeinantys į analoginę sąsają, galėtų apdoroti gigasamples per sekundę.Didelis patikimumas taip pat visada svarbus.Tokie veiksniai kaip atviras spektras ir „Wi-Fi“ naudojimas apsunkina veiklą nei anksčiau.Bandymas susidoroti su viskuo nėra lengva užduotis, o mašininis mokymasis ir dirbtinis intelektas gali būti tinkami tam tikram sunkiam darbui.Tai savo ruožtu turi įtakos architektūrai, nes apkrauna ne tik apdorojimą, bet ir atmintį.
Thompsonas of Cadence sutinka.„Kurdami 5G arba IoT aukštesniems 802.11 standartams ir net kai kuriems ADAS sumetimams, stengiamės sumažinti energijos suvartojimą, būti pigesni, būti mažesni ir padidinti našumą pereidami prie mažesnių mazgų.Palyginkite tai su savo rūpesčių deriniu, pastebėtu Rusijos Federacijoje“, – sakė jis.„Mažėjant mazgams, IC mažėja.Kad IC išnaudotų visas mažesnio dydžio galimybes, jis turi būti mažesnėje pakuotėje.Siekiama, kad daiktai būtų mažesni ir kompaktiškesni, bet tai nėra gerai.už RF dizainą“.„...modeliavimo metu aš per daug nesijaudinu dėl grandinės poveikio paskirstymui.Jei turiu metalo gabalą, jis gali atrodyti kaip rezistorius, bet atrodo kaip rezistorius visais dažniais.Jei tai RF efektas, vadinasi, perdavimo linija, ji atrodys kitaip, priklausomai nuo to, kokiu dažniu per ją siunčiu. Šie laukai bus suaktyvinti kitose grandinės dalyse. Dabar viską surinkau arčiau vienas kito ir kada tai Ryšio laipsnis didėja eksponentiškai. Kai pasiekiau mažesnius mazgus, šie sujungimo efektai tampa ryškesni, o tai taip pat reiškia, kad poslinkio įtampa yra mažesnė. Taigi triukšmas yra didelis efektas, nes aš nenukreipiu įrenginio. mažesnė įtampa, tas pats triukšmo lygis turi didesnį poveikį.Daugelis šių problemų yra sistemos lygiu 5G.
Naujas dėmesys patikimumui Patikimumas įgijo naują belaidžio ryšio prasmę, nes šie lustai naudojami automobilių, pramonės ir medicinos srityse.Paprastai tai nesusiję su belaidžiu ryšiu, kai ryšio gedimai, našumo pablogėjimas ar bet kokia kita problema, galinti sutrikdyti paslaugos teikimą, paprastai vertinama kaip nepatogumas, o ne saugumo problema.
„Turime rasti naujų būdų, kaip patikrinti, ar funkcinės saugos lustai veiks patikimai“, – sakė Fraunhofer EAS projektavimo metodų vadovas Rolandas Jahnke.„Kaip pramonė, dar nesame ten.Šiuo metu bandome struktūrizuoti kūrimo procesą.Turime žiūrėti, kaip dalys ir įrankiai sąveikauja, ir turime daug dirbti, kad užtikrintume nuoseklumą.
Jahnke pažymėjo, kad iki šiol dauguma problemų kilo dėl vienos projektavimo klaidos.„O jei yra dvi ar trys klaidos?Tikrintojas turėtų pasakyti dizaineriui, kas gali suklysti ir kur yra klaidų, o tada projektavimo proceso metu jas panaikinti.
Tai tapo didele problema daugelyje saugai svarbių rinkų, o belaidžio ryšio ir automobilių problema yra nuolat didėjantis abiejų pusių kintamųjų skaičius.„Kai kurie iš jų turi būti suprojektuoti taip, kad visada būtų įjungti“, – sako Oliveris Kingas, „Moortec“ technologijų vadovas.„Modeliavimas iš anksto gali numatyti, kaip daiktai bus naudojami.Sunku nuspėti.Prireiks laiko, kol pamatysime, kaip viskas veikia“.
Reikalingas kaimo tinklas.Tačiau pakankamai įmonių mano, kad 5G turi pakankamai naudos, kad pateisintų pastangas sukurti infrastruktūrą, reikalingą, kad visa tai veiktų.
Magdi Abadir, „Helic“ rinkodaros viceprezidentė, teigė, kad didžiausias skirtumas nuo 5G bus siūlomas duomenų greitis.„5G gali veikti nuo 10 iki 20 gigabitų per sekundę greičiu.Infrastruktūra turi palaikyti duomenų perdavimo spartos tipą, o lustai turi apdoroti šiuos gaunamus duomenis.Imtuvams ir siųstuvams, kurių dažnis didesnis nei 100 GB, taip pat reikia atsižvelgti į dažnį.Rusijos Federacijoje jie naudojami radarams ir panašiai prie 70 GHz dažnio.
Šios infrastruktūros sukūrimas yra sudėtinga užduotis, apimanti keletą elektronikos tiekimo grandinės grandžių.
„Magija, apie kurią kalbama, kad tai įvyktų, bando labiau integruoti SoC RF pusę“, - sakė Abadiras.Integracija su analoginiais ADC ir DAC komponentais su labai dideliu diskretizavimo dažniu.Viskas turi būti integruota į tą patį SoC.Mes matėme integraciją ir diskutavome apie integracijos klausimus, bet tai viską perdeda, nes kelia aukštą tikslą ir verčia kūrėjus integruotis dar labiau, nei manyta anksčiau.Labai sunku viską izoliuoti ir nepaveikti kaimyninių grandinių.
Šiuo požiūriu 2G visų pirma yra balso perdavimas, o 3G ir 4G yra daugiau duomenų perdavimo ir efektyvesnio palaikymo.Priešingai, 5G reiškia įvairių įrenginių, skirtingų paslaugų ir padidinto pralaidumo platinimą.
„Nauji naudojimo modeliai, tokie kaip patobulintas mobilusis plačiajuostis ryšys ir mažas delsos ryšys, reikalauja 10 kartų padidinti pralaidumą“, – sakė „Achronix“ strateginis planuotojas ir verslo plėtros specialistas Mike'as Fittonas.„Be to, tikimasi, kad 5G taps labai svarbus V2X, ypač naujos kartos 5G.5G 16 leidimas turės URLLC, kuris yra labai svarbus V2X programoms.Tinklo tipo programa.
Į neaiškios 5G ateities planavimą dažnai žiūrima kaip į viršūnių seriją, turinčią 10 kartų didesnį pralaidumą, 5 kartus didesnį delsą ir 5–10 kartų daugiau įrenginių.Tai apsunkina tai, kad 5G specifikacijose esantis rašalas nėra labai sausas.Visada atsiranda vėlyvų papildymų, kurie reikalauja lankstumo ir virsta programuojamumu.
„Jei atsižvelgsite į du didelius aparatinės įrangos duomenų ryšio poreikius dėl didelio pralaidumo ir lankstumo poreikį, tai reiškia, kad jums tikriausiai reikės tam tikros rūšies SoC arba ASIC, turinčio daugiau programavimo tarp aparatinės ir programinės įrangos.…jei šiandien pažvelgsite į kiekvieną 5G platformą, jos visos yra pagrįstos FPGA, nes tiesiog nematote pralaidumo.Tikėtina, kad tam tikru momentu visi pagrindiniai belaidžio ryšio originalios įrangos gamintojai pereis prie ekonomiškesnės ir optimizuotos programinės įrangos ASIC energijos, tačiau reikia lankstumo ir pastangų, kad sumažintų išlaidas ir energijos sąnaudas.Svarbu išlaikyti lankstumą ten, kur to reikia (FPGA arba įterptosiose FPGA), o tada, kur įmanoma, pridėti funkcionalumą, kad būtų pasiekta mažiausia kaina ir energijos suvartojimas.
Tate of Flex Logix sutinka.„Šioje srityje veikia daugiau nei 100 įmonių.Skiriasi ir spektras, ir protokolas, ir naudojami lustai.Pakartotinio lusto galia bus labiau ribota ant pastato sienų, kur gali būti vieta, kur eFPGA yra vertingesnė.
Susijusios istorijos Uolingas kelias į 5G Kaip toli nueis ši nauja belaidė technologija ir kokius iššūkius dar reikia įveikti?Belaidžio ryšio bandymai susiduria su naujais iššūkiais Dėl 5G ir kitų naujų belaidžių technologijų atsiradimo bandymai tampa dar sunkesni.Belaidis bandymas yra vienas iš galimų sprendimų.Tech Talk: ką 5G, naujas belaidžio ryšio standartas, reiškia technologijų pramonei ir kokie iššūkiai laukia.Prasideda 5G bandymo įrangos lenktynės Naujos kartos belaidžio ryšio technologija vis dar kuriama, tačiau įrangos pardavėjai yra pasirengę išbandyti 5G bandomuoju diegimu.
Pramonė padarė pažangą, suprasdama, kaip senėjimas veikia patikimumą, tačiau dėl daugiau kintamųjų jį sunkiau ištaisyti.
Grupė tiria 2D medžiagų, 1000 sluoksnių NAND atminties ir naujų būdų samdyti talentus potencialą.
Heterogeninė integracija ir didėjantis priekinių mazgų tankis kelia tam tikrų sudėtingų ir bauginančių iššūkių IC gamybai ir pakavimui.
Procesoriaus patvirtinimas yra daug sunkesnis nei panašaus dydžio ASIC, o RISC-V procesoriai suteikia dar vieną sudėtingumą.
127 startuoliai surinko 2,6 milijardo dolerių, o didelį finansavimą surinko duomenų centrų ryšys, kvantinis skaičiavimas ir baterijos.
Pramonė padarė pažangą, suprasdama, kaip senėjimas veikia patikimumą, tačiau dėl daugiau kintamųjų jį sunkiau ištaisyti.
Nevienodas dizainas, šiluminis neatitikimas skirtingais naudojimo atvejais gali turėti įtakos viskam – nuo pagreitinto senėjimo iki deformacijos ir sistemos gedimo.
Naujasis atminties standartas suteikia daug privalumų, tačiau jis vis tiek brangus ir sunkiai naudojamas.Tai gali pasikeisti.
Paskelbimo laikas: 2023-03-16