Téknologi nirkabel generasi saterusna pinuh ku tantangan, tapi éta henteu ngalambatkeun lajuna.
Téknologi ieu gaduh tingkat data anu luhur pisan, latency langkung handap tibatan 4G LTE, sareng kamampuan pikeun nanganan dénsitas alat anu ningkat pisan per situs sél.Pondokna, éta téhnologi pangalusna pikeun nanganan banjir data dihasilkeun ku sensor otomotif, alat IoT na, beuki, éléktronika generasi saterusna.
Gaya panggerak balik téhnologi ieu téh panganteur hawa anyar nu bakal ngidinan operator jaringan mobile pikeun ngahontal efisiensi gede kalawan alokasi spéktrum sarupa.Hierarki jaringan anyar bakal ngagampangkeun damel sareng jaringan 5G anu diségméntasi ku ngamungkinkeun anjeun sacara dinamis ngalokasikeun sababaraha jinis lalu lintas dumasar kana kabutuhan lalu lintas khusus.
"Ieu ngeunaan rubakpita sareng latency," saur Michael Thompson, Arsiték Solusi RF di Cadence's Custom ICs and PCBs Group."Sabaraha gancang kuring tiasa kéngingkeun data anu ageung?Kauntungan sanésna nyaéta yén ieu mangrupikeun sistem dinamis, ku kituna kuring ngahemat masalah pikeun ngaitkeun sadayana saluran atanapi sababaraha saluran rubakpita.Ieu sami sareng throughput on demand, gumantung kana aplikasi.Ieu naon.Ku kituna, éta leuwih fleksibel ti standar generasi saméméhna.Salaku tambahan, kapasitasna langkung ageung. ”
Ieu muka kamungkinan aplikasi anyar dina kahirupan sapopoe, dina acara olahraga, di industri jeung di angkutan."Mun kuring nempatkeun cukup sensor dina pesawat, abdi tiasa ngadalikeun eta, sarta kalawan aplikasi kawas learning mesin, eta bakal ngawitan ngartos lamun bagian, sistem atawa prosés kudu repaired atawa diganti,"Thompson."Janten aya pesawat ngalayang ka nagara éta sareng badé darat di LaGuardia.Antosan, batur bakal datang jeung ngaganti eta.Ieu lumaku pikeun alat-alat earthmoving anu kacida gedéna, sarta alat-alat pertambangan dimana sistem ngurus sorangan.Anjeun hoyong nyegah alat-alat unit multi-juta dolar ieu tina nabrak supados aranjeunna henteu calik didinya ngantosan bagian anu dikirimkeun. Anjeun bakal nampi data tina rébuan unit ieu dina waktos anu sami. Butuh bandwidth anu ageung jeung latency low pikeun meunangkeun inpo gancang. Lamun Anjeun kudu ngahurungkeun kira-kira jeung ngirim hiji hal deui, Anjeun oge bisa ngirim eta pisan gancang.
Hiji téknologi, sababaraha palaksanaan Istilah 5G dianggo dina sababaraha cara ayeuna.Dina bentuk anu paling umum, ieu mangrupikeun évolusi téknologi nirkabel sélulér anu bakal ngijinkeun jasa énggal diurus dina antarmuka hawa standar, saur Colin Alexander, diréktur pamasaran nirkabel pikeun bisnis infrastruktur Arm."Sababaraha frékuénsi anu aya sareng énggal bakal dialokasikeun pikeun ngangkut lalu lintas ti sub-1 GHz dina jarak anu jauh, suburban sareng sinyalna anu langkung lega, sareng lalu lintas gelombang milimeter ti 26 dugi ka 60 GHz pikeun kasus panggunaan kapasitas tinggi, low-latency anyar."
The Next Generation Mobile Network Alliance (NGMN) sareng anu sanésna parantos ngembangkeun notasi anu ngagambarkeun kasus pamakean dina tilu titik segitiga-hiji sudut pikeun pita lebar sélulér anu ditingkatkeun, anu sanés pikeun komunikasi latén-rendah (URLLC) anu tiasa dipercaya.Jenis mesin komunikasi.Tiap di antarana merlukeun tipe lengkep béda tina jaringan pikeun kaperluan maranéhanana.
"Ieu ngakibatkeun sarat sejen pikeun 5G, sarat pikeun nangtukeun jaringan inti," ceuk Alexander."Jaringan inti bakal sacara efektif skala sadaya jinis lalu lintas ieu."
Anjeunna nyatakeun yén operator jaringan sélulér damel pikeun nyayogikeun pamutahiran anu paling fleksibel sareng ékspansi jaringanna, nganggo palaksanaan parangkat lunak virtualisasi sareng wadahna dijalankeun dina hardware komputasi standar dina awan.
Dina hal jinis lalu lintas URLLC, aplikasi ieu ayeuna tiasa diurus tina méga.Tapi ieu merlukeun mindahkeun sababaraha kadali sarta fungsi pamaké ngadeukeutan ka ujung jaringan, ka panganteur hawa.Contona, mertimbangkeun robot calakan di pabrik nu merlukeun jaringan latency low alesan kaamanan tur efisiensi.Ieu ngabutuhkeun blok komputasi ujung, masing-masing gaduh kamampuan ngitung, neundeun, akselerasi, sareng mesin diajar, sareng sababaraha tapi henteu sadayana V2X sareng jasa aplikasi otomotif bakal gaduh syarat anu sami, saur Alexander.
"Dina kasus dimana latency low diperlukeun, processing deui bisa dipindahkeun ka tepi pikeun ngitung jeung komunikasi solusi V2X.Upami aplikasina langkung seueur ngeunaan manajemén sumberdaya, sapertos parkir atanapi tracking produsén, komputasi tiasa janten komputasi awan bulk.dina alat ", - cenah.
Ngarancang pikeun 5G Pikeun insinyur desain anu ditugaskeun pikeun ngarancang chip 5G, aya seueur potongan anu gerak dina teka-teki, masing-masing gaduh pertimbangan sorangan.Salaku conto, di base station, salah sahiji masalah utama nyaéta konsumsi kakuatan.
"Kaseueuran stasiun pangkalan dirancang kalayan titik téknologi ASIC sareng FPGA canggih," saur Geoff Tate, CEO Flex Logix."Ayeuna, aranjeunna dirancang ngagunakeun SerDes, anu meakeun seueur kakuatan sareng nyéépkeun seueur rohangan.Upami anjeun tiasa ngawangun programmability kana ASIC anjeun tiasa ngirangan konsumsi kakuatan sareng tapak suku sabab anjeun henteu peryogi SerDes pikeun ngajalankeun gancang-off-chip sareng anjeun gaduh langkung rubakpita antara logika anu tiasa diprogram sareng ASICs Intel ngalakukeun ieu ku nempatkeun Xeons sareng Altera FPGA na di pakét sarua Jadi Anjeun meunang 100 kali leuwih rubakpita Hal metot ngeunaan base station Kahiji, Anjeun ngamekarkeun téhnologi nu lajeng Anjeun bisa ngajual na make eta sakuliah dunya.Kalayan telepon sélulér, anjeun tiasa nyiptakeun vérsi anu béda pikeun nagara anu béda."
Syaratna béda pikeun alat anu dipasang dina jaringan inti sareng dina méga.Salah sahiji pertimbangan konci nyaéta arsitéktur anu ngagampangkeun pikeun ngatur parangkat lunak sareng gampang ngalampirkeun kasus pamakean ka alat.
"Ékosistem standar pikeun nanganan jasa wadah virtual sapertos OPNFV (Open Platform for Network Function Virtualization) penting pisan," saur Arm's Alexander."Ngatur interaksi antara elemen jaringan sareng lalu lintas antara alat ngaliwatan orkestrasi jasa ogé bakal janten konci.ONAP (Open Network Automation Platform) mangrupikeun conto.Konsumsi kakuatan sareng efisiensi alat ogé pilihan desain konci.
Di ujung jaringan, syarat kalebet latén rendah, rubakpita tingkat pangguna anu luhur, sareng konsumsi daya anu rendah.
"Akselerator kedah tiasa ngadukung seueur syarat komputasi anu béda-béda anu henteu salawasna diurus ku CPU tujuan umum," saur Alexander.Kamampuh skala penting pisan.Rojongan pikeun arsitéktur anu tiasa gampang skala antara ASIC, ASSP, sareng FPGA ogé penting, sabab komputasi tepi bakal disebarkeun ka jaringan tina ukuran naon waé sareng dina alat naon waé.Skalabilitas parangkat lunak ogé penting.
5G ogé tiasa nyababkeun parobihan kana arsitéktur chipset, khususna dimana ayana radio.Ron Lowman nyebatkeun yén nalika tungtung analog tina solusi LTE disimpen dina radio, prosésor, atanapi terintegrasi sapinuhna, nalika tim desain migrasi ka téknologi anyar, ujung-ujungna biasana kaluar tina chip heula teras balik deui ka dinya. .sakumaha kamajuan téhnologi Anjeunna, Synopsys IoT Manajer Marketing strategis.
"Kalayan munculna 5G, diperkirakeun yén sababaraha radio, téknologi anu langkung maju, sareng langkung gancang, titik-titik téknologi anu langkung maju sapertos 12nm ka luhur bakal maénkeun peran anu penting dina komponén terpadu," saur Lowman."Ieu meryogikeun konvérsi data anu lebet kana antarmuka analog pikeun tiasa ngadamel gigasample per detik.Reliabiliti tinggi oge salawasna penting.Faktor sapertos spéktrum kabuka sareng panggunaan Wi-Fi ngajantenkeun langkung sesah tibatan jaman baheula.Nyobian nungkulan sagala rupa nu teu hiji tugas gampang, sarta learning mesin sarta kecerdasan jieunan bisa ogé cocog pikeun ngalakukeun sababaraha gawé teuas.Ieu, kahareupna mangaruhan arsitéktur, sabab henteu ngan ukur ngolah, tapi ogé mémori.
Thompson of Cadence satuju."Nalika kami ngembangkeun 5G atanapi IoT pikeun standar 802.11 anu langkung luhur sareng sababaraha pertimbangan ADAS, kami nyobian ngirangan konsumsi listrik, langkung mirah, langkung alit sareng ningkatkeun kinerja ku ngalih ka titik anu langkung alit.Bandingkeun éta kana campuran masalah anjeun, dititénan dina Féderasi Rusia, ”saurna."Nalika titik janten langkung alit, IC langkung alit.Supados IC ngamangpaatkeun ukuranana anu langkung alit, éta kedah aya dina pakét anu langkung alit.Aya dorongan pikeun hal-hal janten langkung alit sareng langkung kompak, tapi éta sanés hal anu saé.pikeun Desain RF"."... dina simulasi, kuring henteu hariwang teuing ngeunaan pangaruh sirkuit dina distribusi.Mun kuring boga sapotong logam, eta bisa kasampak kawas résistor saeutik, tapi Sigana mah résistor dina sagala frékuénsi.Upami éta éfék RF, teras éta jalur transmisi, éta bakal béda-béda gumantung kana frékuénsi anu kuring kirimkeun. Widang ieu bakal dipicu di bagian-bagian sanés ranté. teu, sambungan Gelar naek éksponénsial. Nalika kuring meunang ka titik leutik, épék gandeng ieu jadi leuwih dibaca, nu hartina ogé yén tegangan bias leuwih leutik. Jadi noise mangrupa éfék badag sabab kuring teu bias alat handap. tegangan handap, tingkat noise sarua boga pangaruh leuwih. Loba masalah ieu hadir dina tingkat sistem di 5G ".
Fokus anyar dina reliabiliti Reliabilitas parantos nyandak hartos énggal dina komunikasi nirkabel sabab chip ieu dianggo dina aplikasi otomotif, industri sareng médis.Ieu umumna henteu aya hubunganana sareng komunikasi nirkabel, dimana kagagalan sambungan, degradasi kinerja, atanapi masalah sanésna anu tiasa ngaganggu palayanan umumna katingali salaku kasulitan tinimbang masalah kaamanan.
"Urang kudu neangan cara anyar pikeun pariksa yen chip kaamanan hanca bakal dianggo reliably," ceuk Roland Jahnke, Kepala Metode Desain di Fraunhofer EAS."Salaku industri, kami henteu acan aya.Kami nyobian nyusun prosés pangwangunan ayeuna.Urang kedah ningali kumaha bagian sareng alat berinteraksi, sareng urang gaduh seueur padamelan pikeun mastikeun konsistensi.
Jahnke nyatakeun yén sajauh ieu seueur masalah anu disababkeun ku kasalahan desain tunggal."Kumaha upami aya dua atanapi tilu bug?Verifier kedah nyarios ka desainer naon anu salah sareng dimana bug na, teras gulung deui nalika prosés desain.
Ieu parantos janten masalah anu ageung di seueur pasar kritis kaamanan, sareng masalah anu ageung sareng nirkabel sareng otomotif nyaéta jumlah variabel anu terus ningkat dina dua sisi."Sababaraha di antarana kudu dirancang pikeun salawasna on," nyebutkeun Oliver King, CTO of Moortec."Modeling sateuacanna tiasa ngaduga kumaha hal-hal anu bakal dianggo.Hésé ditebak.Bakal butuh waktu pikeun ningali kumaha hal-hal jalan. ”
jaringan désa diperlukeun.Tapi, cukup pausahaan ngarasa yén 5G boga cukup mangpaat pikeun menerkeun usaha ngawangun infrastruktur diperlukeun sangkan eta sadayana jalan.
Magdi Abadir, wakil presiden pamasaran di Helic, nyatakeun bédana pangbadagna sareng 5G nyaéta laju data anu ditawarkeun."5G tiasa beroperasi dina laju 10 dugi ka 20 gigabit per detik.Infrastruktur kedah ngadukung jinis laju transfer data, sareng chip kedah ngolah data anu asup ieu.Pikeun panarima sareng pamancar dina pita di luhur 100 GB, frékuénsi ogé kedah dipertimbangkeun.Di Féderasi Rusia, aranjeunna biasa frekuensi 70 GHz pikeun radar sareng anu sanés.
Nyiptakeun infrastruktur ieu mangrupikeun tugas anu kompleks anu ngalangkungan sababaraha tautan dina ranté suplai éléktronik.
"Sihir anu dikaitkeun pikeun ngajantenkeun ieu kajantenan nyobian langkung seueur integrasi dina sisi RF SoC," saur Abadir.Integrasi sareng komponén ADC sareng DAC analog kalayan laju sampling anu luhur pisan.Sadayana kedah diintegrasikeun kana SoC anu sami.Kami parantos ningali integrasi sareng ngabahas masalah integrasi, tapi ieu ngagedekeun sadayana sabab netepkeun tujuan anu luhur sareng maksakeun pamekar pikeun ngahijikeun langkung ti anu disangka sateuacana.Hésé pisan pikeun ngasingkeun sadayana sareng henteu mangaruhan sirkuit tatangga. ”
Tina sudut pandang ieu, 2G utamina transmisi sora, sedengkeun 3G sareng 4G langkung seueur pangiriman data sareng dukungan anu langkung efisien.Sabalikna, 5G ngagambarkeun proliferasi alat anu béda-béda, jasa anu béda sareng bandwidth ningkat.
"Model pamakean anyar sapertos broadband mobile anu ditingkatkeun sareng konektipitas latency rendah ngabutuhkeun kanaékan rubakpita 10x," saur Mike Fitton, Planner Strategis sareng Spesialis Pangembangan Usaha di Achronix.Salaku tambahan, 5G diperkirakeun janten penting pisan pikeun V2X, khususna pikeun generasi 5G salajengna.5G Release 16 bakal gaduh URLLC anu penting pisan pikeun aplikasi V2X.Aplikasi tipe jaringan.
Perencanaan pikeun masa depan anu teu pasti tina 5G sering ditingali salaku séri superlatif kalayan 10x langkung rubakpita, 5x latency, sareng 5-10x langkung seueur alat.Ieu pajeulit ku kanyataan yén tinta dina spésifikasi 5G henteu garing pisan.Aya salawasna tambahan telat nu merlukeun kalenturan jeung ngahurungkeun kana programmability.
"Upami anjeun ngémutan dua kabutuhan ageung tina tautan data hardware kusabab bandwidth anu luhur sareng kabutuhan kalenturan, ieu hartosna anjeun panginten peryogi sababaraha jinis SoC atanapi ASIC khusus anu gaduh langkung seueur program antara hardware sareng parangkat lunak.Upami anjeun ningali unggal platform 5G ayeuna, aranjeunna sadayana dumasar kana FPGA sabab anjeun henteu ningali throughput.Dina sababaraha waktos, sadaya OEM nirkabel utama sigana bakal ngalih ka kakuatan ASIC parangkat lunak anu langkung ekonomis sareng dioptimalkeun, tapi peryogi kalenturan sareng drive pikeun ngirangan biaya sareng konsumsi listrik.Éta ngeunaan ngajaga kalenturan dimana anjeun peryogina (dina FPGA atanapi FPGA anu dipasang) teras nambihan fungsionalitas upami mungkin pikeun ngahontal biaya panghandapna sareng konsumsi listrik.
Tate of Flex Logix satuju."Leuwih ti 100 pausahaan beroperasi di wewengkon ieu.Spéktrum béda, protokolna béda, sareng chip anu dianggo béda.Chip repeater bakal leuwih kawates dina kakuatan dina tembok wangunan, dimana meureun aya hiji tempat dimana hiji eFPGA leuwih berharga.
Carita Patali The Rocky Road to 5G Sabaraha jauh téknologi nirkabel anyar ieu, sareng tantangan naon anu masih kedah diatasi?Uji Nirkabel Nyanghareupan Tantangan Anyar Munculna 5G sareng téknologi nirkabel énggal sanésna ngajantenkeun tés langkung sesah.Tés nirkabel mangrupikeun solusi anu mungkin.Obrolan Téknologi: Naon 5G, standar nirkabel anyar, hartosna pikeun industri téknologi sareng naon tantangan anu bakal datang.5G Test Equipment Race Dimimitian Generasi salajengna tina téhnologi nirkabel masih dina ngembangkeun, tapi ngical paralatan siap nguji 5G dina deployments pilot.
Industri geus nyieun kamajuan dina pamahaman kumaha sepuh mangaruhan reliabiliti, tapi leuwih variabel nyieun harder pikeun ngalereskeun.
Grup ieu ngajalajah poténsi bahan 2D, mémori NAND 1000-lapisan, sareng cara anyar pikeun nyéwa bakat.
Integrasi hétérogén sareng ningkatkeun kapadetan dina titik hareup-tungtung nunjukkeun sababaraha tantangan anu nangtang sareng pikasieuneun pikeun manufaktur sareng bungkusan IC.
Validasi prosésor langkung sesah tibatan ASIC ukuran anu sarimbag, sareng prosesor RISC-V nambihan lapisan pajeulitna.
127 startups ngumpulkeun $ 2.6 milyar, kalawan waragad signifikan diangkat ku konektipitas puseur data, komputasi kuantum sarta accu.
Industri geus nyieun kamajuan dina pamahaman kumaha sepuh mangaruhan reliabiliti, tapi leuwih variabel nyieun harder pikeun ngalereskeun.
Desain hétérogén, mismatch termal dina kasus pamakéan béda bisa mangaruhan sagalana ti sepuh gancangan mun warping sarta gagalna sistem.
Standar mémori anyar nambihan kauntungan anu signifikan, tapi masih mahal sareng sesah dianggo.Ieu bisa robah.
waktos pos: Mar-16-2023