Haririk gabeko teknologiaren hurrengo belaunaldiak erronkaz beteta dago, baina horrek ez du erritmoa moteldu.
Teknologia honek datu-tasa oso altuak ditu, 4G LTE baino latentzia askoz txikiagoa eta zelula-gune bakoitzeko gailuen dentsitatea asko handitu ahal izateko.Laburbilduz, teknologiarik onena da automobilgintzako sentsoreek, IoT gailuek eta, gero eta gehiago, hurrengo belaunaldiko elektronikek sortutako datu-uholdea kudeatzeko.
Teknologia honen eragilea aire-interfaze berri bat da, sare mugikorren operadoreek espektro esleipen antzeko batekin eraginkortasun handiagoa lortu ahal izateko.Sare hierarkia berriak 5G sare segmentatuekin lan egitea erraztuko du, trafiko-behar espezifikoetan oinarritutako hainbat trafiko modu dinamikoan esleitzeko aukera emanez.
"Banda zabalera eta latentziari buruzkoa da", esan zuen Michael Thompson-ek, Cadence-ren Custom ICs and PCBs Taldeko RF Solutions Arkitektoak.«Zein azkar lor ditzaket datu kopuru handia?Beste abantaila bat sistema dinamikoa dela da, beraz, kanal oso bat edo hainbat banda-zabalera lotzeko arazoak aurrezten ditu.Hau eskariaren araberako errendimenduaren antzekoa da, aplikazioaren arabera.Hau da zer.Horrela, aurreko belaunaldiko estandarra baino malguagoa da.Gainera, bere ahalmena askoz handiagoa da».
Horrek aplikazio aukera berriak zabaltzen ditu eguneroko bizitzan, kirol ekitaldietan, industrian eta garraioan."Hegazkinean sentsore nahikoa jartzen badut, kontrolatu dezaket, eta ikaskuntza automatikoa bezalako aplikazio batekin, pieza, sistema edo prozesu bat konpondu edo ordeztu behar den ulertzen hasiko da", esan zuen Thompsonek.“Beraz, hegazkin bat dago herrialdean zehar hegan eta LaGuardian lurreratuko da.Itxaron, norbait etorriko da eta ordezkatuko du.Hau lur-mugimenduko ekipo handietarako eta sistemak bere burua zaintzen duen meatze-ekipoetarako balio du.Milioi askoko unitateko ekipamendu hauek huts egitea saihestu nahi duzu, piezak bidaltzeko zain egon ez daitezen. Milaka unitate horietako datuak aldi berean jasoko dituzu. Banda zabalera handia behar du. eta latentzia baxua informazioa azkar lortzeko. Buelta eman eta zerbait itzuli behar baduzu, oso azkar ere bidali dezakezu".
Teknologia bat, hainbat ezarpen 5G terminoa hainbat modutan erabiltzen da egun.Bere forma orokorrenean, haririk gabeko teknologia zelularren bilakaera bat da, zerbitzu berriak aire-interfaze estandar baten bidez kudeatzeko aukera emango duena, Colin Alexander Arm's azpiegitura negozioko haririk gabeko marketinaren zuzendariak azaldu duenez."Dagoeneko eta berri diren hainbat frekuentzia esleituko dira 1 GHz-tik beherako trafikoa distantzia luzeetan, aldirietan eta estaldura zabalagoan eta 26 GHz-tik 60 GHz arteko uhin milimetrikoen trafikoa ahalmen handiko eta latentzia baxuko erabilera kasu berrietarako".
Next Generation Mobile Network Alliance (NGMN) eta beste batzuek triangelu baten hiru puntuetan erabilera-kasuak deskribatzen dituen notazio bat garatu dute: izkina bat banda zabal mugikor hobetzeko, bestea latentzia baxuko komunikazio ultra fidagarrirako (URLLC).Komunikazio-makina mota.Horietako bakoitzak sare mota guztiz desberdina behar du bere beharretarako.
"Honek 5Grako beste baldintza bat dakar, oinarrizko sare bat definitzeko eskakizuna", esan zuen Alexanderk."Oinarrizko sareak modu eraginkorrean eskalatuko ditu trafiko mota desberdin horiek guztiak".
Adierazi du sare mugikorren operadoreak beren sareen berritze eta hedapen malguena eskaintzeko lanean ari direla, hodeian informatika-hardware estandarrean exekutatzen diren software birtualizatu eta edukiontzidun inplementazioen bidez.
URLLC trafiko motari dagokionez, aplikazio hauek hodeitik kudeatu daitezke orain.Baina honek kontrol eta erabiltzaile-funtzio batzuk sarearen ertzetik hurbilago mugitzea eskatzen du, aire-interfazera.Adibidez, kontuan hartu segurtasun eta eraginkortasun arrazoiengatik latentzia baxuko sareak behar dituzten lantegietako robot adimendunak.Horrek ertzetako informatika blokeak beharko ditu, bakoitza konputazio, biltegiratze, azelerazio eta ikaskuntza automatikoko gaitasunak dituztenak, eta V2X eta automozioko aplikazio zerbitzu batzuek, baina ez guztiek, antzeko eskakizunak izango dituztela dio Alexanderk.
"Latentzia baxua behar den kasuetan, prozesatzea berriro ertzera eraman daiteke V2X soluzioak kalkulatzeko eta komunikatzeko.Aplikazioa baliabideen kudeaketari buruzkoa bada, adibidez, aparkalekuak edo fabrikatzaileen jarraipena, informatika hodeiko informatika masiboa izan daiteke".gailuan ", - esan zuen.
5G-rako diseinatzea 5G txipak diseinatzeaz arduratzen diren diseinu-ingeniarientzat, pieza mugikor asko daude puzzlean, bakoitza bere gogoetekin.Esaterako, oinarrizko estazioetan, arazo nagusietako bat energia kontsumoa da.
"Oinarrizko estazio gehienak ASIC eta FPGA teknologia nodo aurreratuekin diseinatuta daude", esan du Geoff Tate Flex Logix-eko zuzendari nagusiak.«Gaur egun, SerDes erabiliz diseinatu dira, potentzia asko kontsumitzen duten eta espazio asko hartzen dutenak.ASIC-en programagarritasuna eraikitzen baduzu, potentzia-kontsumoa eta aztarna murrizten dituzu, ez duzulako SerDes behar txipetik kanpo bizkor exekutatzeko eta banda-zabalera handiagoa duzulako logika programagarriaren eta ASICen artean Intel-ek Xeons eta Altera FPGA-n jarriz. pakete bera Beraz, 100 aldiz banda zabalera gehiago lortzen duzu oinarrizko estazioei buruzko gauza interesgarriak Lehenik eta behin, teknologia garatzen duzu eta gero mundu osoan saldu eta erabil dezakezu.Telefono mugikor batekin, herrialde ezberdinetarako bertsio desberdinak sor ditzakezu».
Eskakizunak desberdinak dira sare nagusian eta hodeian zabaldutako gailuetarako.Funtsezko kontuetako bat softwarea kudeatzea errazten duen arkitektura bat da eta erabilera kasuak gailuetara erraz eramaten dituena.
"Oso garrantzitsua da OPNFV (Open Platform for Function Virtualization) bezalako edukiontzi birtualizatuen zerbitzuak kudeatzeko estandar ekosistema", esan zuen Arm's Alexander-k.“Sareko elementuen arteko elkarrekintza eta gailuen arteko trafikoa zerbitzu orkestrazioaren bidez kudeatzea ere funtsezkoa izango da.ONAP (Open Network Automation Platform) adibide bat da.Energia-kontsumoa eta gailuaren eraginkortasuna ere diseinu-aukera nagusiak dira".
Sare ertzean, eskakizunak latentzia txikia, erabiltzaile-mailako banda-zabalera handia eta energia-kontsumo txikia dira.
"Azeleragailuek erraz onartzeko gai izan behar dute helburu orokorreko CPU batek beti hobekien kudeatzen ez dituen hainbat konputazio-baldintza", esan zuen Alexanderk.Eskalatzeko gaitasuna oso garrantzitsua da.ASICen, ASSPen eta FPGAen artean erraz eskala daitekeen arkitektura baten laguntza ere garrantzitsua da, edge computing edozein tamainatako sareetan eta edozein gailutan banatuko baita.Softwarearen eskalagarritasuna ere garrantzitsua da».
5G-k chipset arkitekturan ere aldaketak eragin ditzake, batez ere irratiak dauden tokian.Ron Lowman-ek esan zuen LTE soluzioen frontend analogikoak irratian, prozesadorean edo guztiz integratuta dauden bitartean, diseinu-taldeek teknologia berrietara migratzen dutenean, frontend horiek normalean txiptik ateratzen dira lehenik eta gero itzultzen dira. .teknologiak aurrera egin ahala He, Synopsys IoT Marketing Estrategikoko zuzendaria.
"5G-ren etorrerarekin batera, irrati anitzek, teknologia aurreratuagoek eta teknologia-nodo azkarragoek, aurreratuagoek, hala nola, 12nm-ek eta goragoek, osagai integratuetan zeregin garrantzitsua izango dute", esan du Lowmanek."Horrek behar du interfaze analogikoan sartzen diren datu-bihurgailuak segundoko gigalaginak kudeatu ahal izatea.Fidagarritasun handia ere garrantzitsua da beti.Espektro irekia eta Wi-Fi erabilera bezalako faktoreek iraganean baino askoz zailagoa egiten dute.Hori guztiari aurre egiten saiatzea ez da lan erraza, eta ikasketa automatikoa eta adimen artifiziala oso egokiak izan daitezke lan gogorra egiteko.Horrek, era berean, arkitekturari eragiten dio, prozesamendua ez ezik, memoria ere kargatzen baitu».
Thompson of Cadence ados dago."5G edo IoT garatzen ari garen heinean 802.11 estandar altuagoetarako eta baita ADAS kontu batzuetarako ere, energia-kontsumoa murrizten saiatzen ari gara, merkeagoak izaten, txikiagoak izaten eta errendimendua areagotzen nodo txikiagoetara mugituz.Konparatu hori Errusiar Federazioan ikusitako kezken nahasketarekin ", esan zuen."Nodoak txikiagoak diren heinean, ICak txikiagoak dira.IC batek bere tamaina txikiagoaz aprobetxatu ahal izateko, pakete txikiago batean egon behar du.Gauzak txikiagoak eta trinkoagoak izateko bultzada bat dago, baina hori ez da ona».RF Diseinurako”.“…simulazioan, ez naiz gehiegi kezkatzen zirkuituak banaketan duen eraginaz.Metal zati bat badut, erresistentzia baten itxura izan dezake pixka bat, baina maiztasun guztietan erresistentzia dirudi.RF efektua bada, orduan transmisio-lerro bat da, itxura ezberdina izango du haren gainetik bidaltzen dudan maiztasunaren arabera. Eremu hauek katearen beste atal batzuetan abiaraziko dira. Orain dena bata bestearengandik hurbilago eta noiz den bildu dut. egiten du, konexio Gradoa esponentzialki handitzen da. Nodo txikiagoetara iristen naizenean, akoplamendu-efektu hauek nabarmenagoak dira, eta horrek esan nahi du polarizazio-tentsioa txikiagoa dela. Beraz, zarata efektu handia da, ez baitut gailua behera egiten. tentsio txikiagoak, zarata maila berdinak eragin handiagoa du. Arazo horietako asko sistema mailan daude 5G-n".
Fidagarritasunaren ikuspegi berria Fidagarritasunak esanahi berria hartu du hari gabeko komunikazioetan, txip hauek automobilgintza, industria eta medikuntza aplikazioetan erabiltzen baitira.Oro har, hori ez dago haririk gabeko komunikazioekin erlazionatuta, non konexio-hutsegiteak, errendimenduaren hondatzea edo zerbitzua eten dezakeen beste edozein arazo orokorrean segurtasun-arazo bat baino eragozpen gisa ikusten da.
"Segurtasun funtzionaleko txipak modu fidagarrian funtzionatuko dutela egiaztatzeko modu berriak aurkitu behar ditugu", esan du Roland Jahnke, Fraunhofer EASeko Diseinu Metodoen burua.«Industria gisa, oraindik ez gaude hor.Garapen prozesua egituratzen saiatzen ari gara orain.Piezek eta tresnak nola elkarreragiten aztertu behar dugu, eta lan handia dugu koherentzia bermatzeko».
Jahnkek adierazi duenez, orain arte arazo gehienak diseinu akats bakar baten ondorioz izan dira.«Zer gertatzen da bizpahiru akats baldin badaude?Egiaztatzaileak diseinatzaileari esan behar dio zer oker egon daitekeen eta akatsak non dauden, eta, ondoren, atzera bota diseinatzeko prozesuan".
Hau arazo handi bat bihurtu da segurtasun-merkatu kritiko askotan, eta haririk gabeko eta automobilgintzaren arazo handia bi aldeetako aldagaien kopurua gero eta handiagoa da."Horietako batzuk beti piztuta egoteko diseinatu behar dira", dio Oliver King, Moortec-eko CTO.«Aldez aurretik modelatzeak gauzak nola erabiliko diren aurreikus dezake.Zaila da aurreikustea.Denbora beharko da gauzak nola funtzionatzen duten ikusteko».
Herriko sarea beharrezkoa.Hala ere, nahikoa konpainiak uste du 5G-k nahikoa onura duela dena funtzionatzeko beharrezkoa den azpiegitura eraikitzeko ahalegina justifikatzeko.
Magdi Abadir-ek, Helic-eko marketin-presidenteak, esan zuen 5G-rekin desberdintasun handiena eskaintzen diren datuen abiadura izango dela."5G segundoko 10 eta 20 gigabit arteko abiaduran funtziona dezake.Azpiegiturak datu-transferentzia-tasa mota onartu behar du, eta txipek sarrerako datu horiek prozesatu behar dituzte.100 GBtik gorako bandetako hargailu eta igorleetarako, maiztasuna ere kontuan hartu behar da.Errusiar Federazioan 70 GHz-ko maiztasunera ohituta daude radar eta antzekoetarako».
Azpiegitura hau sortzea elektronika hornikuntza-katearen hainbat lotura hartzen dituen zeregin konplexua da.
"Hau gerta dadin hitz egiten den magia SoCren RF aldean integrazio gehiago egiten saiatzen ari da", esan zuen Abadirek.ADC eta DAC osagai analogikoekin integrazioa laginketa-tasa oso altuarekin.Dena SoC berean integratu behar da.Integrazioa ikusi dugu eta integrazio gaiak eztabaidatu ditugu, baina horrek dena handitzen du, helburu handia ezartzen duelako eta garatzaileak uste baino are gehiago integratzera behartzen dituelako.Oso zaila da dena isolatzea eta inguruko zirkuituetan ez eragitea».
Ikuspegi horretatik, 2G ahots-transmisioa da batez ere, 3G eta 4G, berriz, datu-transmisio gehiago eta laguntza eraginkorragoa.Aitzitik, 5G-ak gailu desberdinak, zerbitzu desberdinak eta banda zabalera handitzea adierazten du.
"Erabilera-eredu berriek, hala nola banda zabal mugikor hobetua eta latentzia baxuko konektibitatea, banda zabalera 10 aldiz handitu behar da", esan du Mike Fitton-ek, Achronix-eko Plangintza Estrategikoko eta Negozio Garapeneko espezialistak."Gainera, 5G V2Xrentzat oso garrantzitsua izango dela espero da, batez ere 5G-ren hurrengo belaunaldirako.5G Release 16-k URLLC izango du, eta hori oso garrantzitsua da V2X aplikazioetarako.Sare motako aplikazioa.
5G-ren etorkizun zalantzagarria planifikatzea 10 aldiz banda zabalera, 5 aldiz latentzia eta 5-10 gailu gehiago dituzten superlatibo sorta gisa ikusten da.Hau zaildu egiten da 5G zehaztapenetan tinta ez dagoelako oso lehorra.Beti daude malgutasuna eskatzen duten eta programagarritasun bilakatzen diren berantiar gehigarriak.
"Hardware datu-loturaren bi behar handiak kontuan hartzen badituzu banda zabalera handia dela eta eta malgutasunaren beharragatik, horrek esan nahi du ziurrenik hardware eta softwarearen artean programagarritasun handiagoa duen SoC edo ASIC dedikatu motaren bat beharko duzula.…Gaur egun 5G plataforma guztietan aztertzen badituzu, guztiak FPGAetan oinarritzen dira, ez duzulako errendimendua ikusten.Uneren batean, baliteke haririk gabeko OEM nagusi guztiak software ASIC potentzia ekonomikoago eta optimizatu batera mugitzea, baina malgutasuna eta bultzada behar dituzte kostua eta energia kontsumoa murrizteko.Behar duzun tokian malgutasuna mantentzea da (FPGA edo FPGA txertatuetan) eta gero funtzionalitateak gehitzea ahal den neurrian, kostu eta energia-kontsumo txikiena lortzeko”.
Tate of Flex Logix ados dago.“100 enpresa baino gehiagok dihardute arlo honetan.Espektroa ezberdina da, protokoloa ezberdina da eta erabiltzen diren txipak desberdinak dira.Errepikagailuaren txipa potentzia mugatuagoa izango da eraikin bateko hormetan, non eFPGA baliotsuagoa den leku bat egon daitekeen.
Lotutako istorioak The Rocky Road to 5G Noraino iritsiko da haririk gabeko teknologia berri hau, eta zer erronka geratzen dira gainditzeko?Haririk gabeko probak erronka berriei aurre egiten die 5G eta haririk gabeko beste teknologia berrien etorrerak probak are zailago bihurtzen ari dira.Haririk gabeko probak irtenbide posible bat da.Tech Talk: 5G-k, haririk gabeko estandar berriak, zer esan nahi duen teknologia-industriarentzat eta zer erronka dauden.5G probako ekipoen lasterketa hasten da Hari gabeko teknologiaren hurrengo belaunaldia garatzen ari da oraindik, baina ekipamendu saltzaileak prest daude 5G inplementazio pilotuetan probatzeko.
Industriak aurrera egin du zahartzeak fidagarritasunean nola eragiten duen ulertzen, baina aldagai gehiagok zailagoa da konpontzea.
Taldea 2D materialen, 1000 geruzako NAND memoriaren eta talentua kontratatzeko modu berriak aztertzen ari da.
Integrazio heterogeneoak eta front-end nodoen dentsitatea gero eta handiagoak erronka zailak eta ikaragarriak sortzen ditu IC fabrikaziorako eta ontziratzeko.
Prozesadorea balioztatzea tamaina pareko ASIC bat baino askoz zailagoa da, eta RISC-V prozesadoreek beste konplexutasun-geruza bat gehitzen dute.
127 startup-k 2.600 milioi dolar bildu zituzten, datu-zentroen konektibitateak, konputazio kuantikoek eta bateriek lortutako finantzaketa handia.
Industriak aurrera egin du zahartzeak fidagarritasunean nola eragiten duen ulertzen, baina aldagai gehiagok zailagoa da konpontzea.
Diseinu heterogeneoek, erabilera-kasu desberdinetako desegokitze termikoak denetan eragin dezakete zahartze azeleratua, deformazioa eta sistemaren hutsegiteraino.
Memoria estandar berriak abantaila handiak gehitzen ditu, baina oraindik garestia eta zaila da erabiltzeko.Baliteke hau aldatzea.
Argitalpenaren ordua: 2023-03-16