2G 3G 4G 5G 리피터 공급업체

차세대 무선 기술은 도전 과제로 가득 차 있지만 속도를 늦추지는 않았습니다.
이 기술은 매우 높은 데이터 속도, 4G LTE보다 훨씬 낮은 대기 시간, 셀 사이트당 크게 증가한 장치 밀도를 처리할 수 있는 능력을 자랑합니다.요컨대, 자동차 센서, IoT 장치 및 점차 증가하는 차세대 전자 장치에서 생성되는 데이터 홍수를 처리하는 데 가장 적합한 기술입니다.
이 기술의 원동력은 모바일 네트워크 사업자가 유사한 스펙트럼 할당으로 더 큰 효율성을 달성할 수 있게 해주는 새로운 무선 인터페이스입니다.새로운 네트워크 계층 구조는 특정 트래픽 요구 사항에 따라 여러 유형의 트래픽을 동적으로 할당할 수 있도록 하여 분할된 5G 네트워크에서 작업하기가 더 쉬워집니다.
Cadence's Custom ICs and PCBs Group의 RF 솔루션 아키텍트인 Michael Thompson은 “대역폭과 대기 시간에 관한 것입니다.“많은 양의 데이터를 얼마나 빨리 얻을 수 있습니까?또 다른 이점은 이것이 동적 시스템이므로 전체 채널 또는 여러 대역폭 채널을 묶는 수고를 덜 수 있다는 것입니다.이는 애플리케이션에 따라 온디맨드 처리량과 유사합니다.이게 뭐야.따라서 이전 세대 표준보다 더 유연합니다.또한 용량이 훨씬 더 큽니다.”
이것은 일상 생활, 스포츠 이벤트, 산업 및 운송 분야에서 새로운 적용 가능성을 열어줍니다.Thompson은 "비행기에 충분한 센서를 설치하면 제어할 수 있으며 기계 학습과 같은 애플리케이션을 통해 부품, 시스템 또는 프로세스를 수리하거나 교체해야 할 때를 이해하기 시작할 것"이라고 말했습니다.“비행기가 이 나라를 통과하여 LaGuardia에 착륙할 예정입니다.기다리세요, 누군가 와서 교체할 겁니다.이것은 매우 큰 토공 장비와 시스템이 스스로 관리하는 채광 장비에 적용됩니다.이러한 수백만 달러 단위의 장비가 충돌하는 것을 방지하여 부품이 보내지기를 기다리지 않도록 해야 합니다. 수천 개의 이러한 장치에서 동시에 데이터를 수신하게 됩니다. 많은 대역폭이 필요합니다. 짧은 대기 시간으로 정보를 빠르게 얻을 수 있습니다. 돌아서서 무언가를 다시 보내야 하는 경우에도 매우 빠르게 보낼 수 있습니다.”
하나의 기술, 여러 구현 요즘 5G라는 용어는 다양한 방식으로 사용됩니다.가장 일반적인 형태로 이것은 표준 무선 인터페이스를 통해 새로운 서비스를 관리할 수 있게 해주는 셀룰러 무선 기술의 진화라고 Arm 인프라 비즈니스의 무선 마케팅 이사인 Colin Alexander는 설명했습니다."새로운 고용량, 저지연 사용 사례를 위해 1GHz 미만의 장거리, 교외 및 더 넓은 커버리지, 26~60GHz의 밀리미터파 트래픽을 전달하기 위해 여러 기존 및 새로운 주파수가 할당될 것입니다."
NGMN(Next Generation Mobile Network Alliance) 및 기타 기관에서는 삼각형의 세 지점, 즉 향상된 모바일 광대역을 위한 한 모서리와 URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communication)를 위한 다른 모서리에서 사용 사례를 설명하는 표기법을 개발했습니다.통신 기계 유형.그들 각각은 필요에 따라 완전히 다른 유형의 네트워크를 필요로 합니다.
"이는 핵심 네트워크를 정의하기 위한 요구 사항인 5G에 대한 또 다른 요구 사항으로 이어집니다."라고 Alexander는 말했습니다."핵심 네트워크는 이러한 모든 유형의 트래픽을 효과적으로 확장할 것입니다."
그는 모바일 네트워크 사업자가 클라우드의 표준 컴퓨팅 하드웨어에서 실행되는 가상화 및 컨테이너화된 소프트웨어 구현을 사용하여 네트워크의 가장 유연한 업그레이드 및 확장을 제공하기 위해 노력하고 있다고 언급했습니다.
URLLC 트래픽 유형 측면에서 이러한 애플리케이션은 이제 클라우드에서 관리할 수 있습니다.그러나 이를 위해서는 일부 컨트롤과 사용자 기능을 네트워크 에지, 무선 인터페이스에 더 가깝게 이동해야 합니다.예를 들어 보안 및 효율성을 이유로 대기 시간이 짧은 네트워크가 필요한 공장의 지능형 로봇을 생각해 보십시오.이를 위해서는 각각 컴퓨팅, 스토리지, 가속 및 기계 학습 기능을 갖춘 에지 컴퓨팅 블록이 필요하며 V2X 및 자동차 애플리케이션 서비스의 일부는 유사한 요구 사항을 가질 것이라고 Alexander는 말합니다.
”낮은 대기 시간이 필요한 경우 처리를 다시 에지로 이동하여 V2X 솔루션을 컴퓨팅하고 통신할 수 있습니다.응용 프로그램이 주차 또는 제조업체 추적과 같은 리소스 관리에 관한 것이라면 컴퓨팅은 대량 클라우드 컴퓨팅이 될 수 있습니다.”장치에서”, – 그는 말했다.
5G를 위한 설계 5G 칩을 설계하는 설계 엔지니어의 경우 퍼즐에는 각각 고유한 고려 사항이 있는 움직이는 조각이 많이 있습니다.예를 들어, 기지국에서 주요 문제 중 하나는 전력 소비입니다.
Flex Logix의 CEO인 Geoff Tate는 “대부분의 기지국은 고급 ASIC 및 FPGA 기술 노드로 설계되었습니다.“현재 그들은 많은 전력을 소비하고 많은 공간을 차지하는 SerDes를 사용하여 설계되었습니다.ASIC에 프로그래밍 기능을 구축할 수 있다면 SerDes가 칩 외부에서 빠르게 실행될 필요가 없고 프로그래머블 로직과 ASIC 사이에 더 많은 대역폭이 있기 때문에 전력 소비와 공간을 줄일 수 있습니다. Intel은 Xeon 및 Altera FPGA를 같은 패키지로 100배 더 많은 대역폭을 얻을 수 있습니다. 기지국에 대한 흥미로운 점 먼저 기술을 개발한 다음 전 세계에 판매하여 사용할 수 있습니다.휴대전화를 사용하면 국가마다 다른 버전을 만들 수 있습니다.”
핵심 네트워크와 클라우드에 배포된 장치에 대한 요구 사항은 다릅니다.주요 고려 사항 중 하나는 소프트웨어를 쉽게 관리하고 사용 사례를 장치에 쉽게 포팅할 수 있는 아키텍처입니다.
Arm의 Alexander는 "OPNFV(네트워크 기능 가상화를 위한 개방형 플랫폼)와 같은 가상화된 컨테이너 서비스를 처리하기 위한 표준 생태계는 매우 중요합니다."라고 말했습니다.“서비스 오케스트레이션을 통해 네트워크 요소와 장치 간 트래픽 간의 상호 작용을 관리하는 것도 중요합니다.ONAP(개방형 네트워크 자동화 플랫폼)가 그 예입니다.전력 소비와 장치 효율성도 중요한 설계 선택입니다.”
네트워크 에지에서 요구 사항에는 짧은 대기 시간, 높은 사용자 수준 대역폭 및 낮은 전력 소비가 포함됩니다.
"가속기는 범용 CPU에서 항상 잘 처리되지 않는 다양한 계산 요구 사항을 쉽게 지원할 수 있어야 합니다."라고 Alexander는 말했습니다.확장 능력은 매우 중요합니다.ASIC, ASSP 및 FPGA 간에 쉽게 확장할 수 있는 아키텍처에 대한 지원도 중요합니다. 에지 컴퓨팅이 모든 규모의 네트워크와 모든 장치에 분산되기 때문입니다.소프트웨어 확장성도 중요합니다.”
5G는 칩셋 아키텍처, 특히 라디오가 있는 곳을 변경할 수도 있습니다.Ron Lowman은 LTE 솔루션의 아날로그 프런트 엔드가 라디오, 프로세서에 배치되거나 완전히 통합되는 반면 설계 팀이 신기술로 마이그레이션할 때 이러한 프런트 엔드는 일반적으로 칩에서 먼저 이동한 다음 다시 칩으로 이동한다고 말했습니다. .기술이 발전함에 따라 그는 Synopsys IoT 전략 마케팅 관리자입니다.
Lowman은 "5G의 출현으로 다중 무선, 더 발전된 기술, 12nm 이상과 같은 더 빠르고 더 발전된 기술 노드가 통합 구성 요소에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다."라고 말했습니다.“이를 위해서는 초당 기가샘플을 처리할 수 있는 아날로그 인터페이스로 들어가는 데이터 변환기가 필요합니다.높은 신뢰성 또한 항상 중요합니다.개방형 스펙트럼 및 Wi-Fi 사용과 같은 요인으로 인해 과거보다 훨씬 더 어려워졌습니다.쉬운 일이 아닌 모든 일을 처리하려고 노력하고 있으며 머신 러닝과 인공 지능은 일부 어려운 일을 수행하는 데 적합할 수 있습니다.이는 처리뿐만 아니라 메모리도 로드하므로 아키텍처에 영향을 미칩니다.”
Cadence의 Thompson도 이에 동의합니다.“더 높은 802.11 표준과 일부 ADAS 고려 사항을 위해 5G 또는 IoT를 개발함에 따라 우리는 더 작은 노드로 이동하여 전력 소비를 줄이고, 더 저렴하고, 더 작고, 성능을 높이려고 노력하고 있습니다.이를 러시아 연방에서 관찰되는 우려의 혼합과 비교하십시오.”라고 그는 말했습니다.“노드가 작아지면 IC도 작아집니다.IC가 더 작은 크기를 최대한 활용하려면 더 작은 패키지에 있어야 합니다.사물을 더 작고 콤팩트하게 만들려는 요구가 있지만 이는 좋은 일이 아닙니다.”RF 설계용”.“...시뮬레이션에서는 분포에 대한 회로의 영향에 대해 크게 걱정하지 않습니다.금속 조각이 있으면 약간 저항처럼 보일 수 있지만 모든 주파수에서 저항처럼 보입니다.RF 효과라면 전송선입니다. 어떤 주파수를 전송하느냐에 따라 다르게 보일 것입니다. 이 필드는 체인의 다른 부분에서 트리거됩니다. 이제 모든 것을 서로 더 가깝게 모았습니다. 연결 정도가 기하급수적으로 증가합니다. 더 작은 노드에 도달하면 이러한 커플링 효과가 더 뚜렷해지며 이는 바이어스 전압이 더 작아진다는 의미이기도 합니다. 따라서 장치를 바이어스하지 않기 때문에 잡음이 큰 영향을 미칩니다. 더 낮은 전압, 동일한 잡음 수준이 더 많은 영향을 미칩니다. 이러한 문제 중 많은 부분이 5G의 시스템 수준에 존재합니다.”
신뢰성에 대한 새로운 초점 이러한 칩이 자동차, 산업 및 의료 응용 분야에 사용됨에 따라 신뢰성은 무선 통신에서 새로운 의미를 갖게 되었습니다.이는 일반적으로 연결 실패, 성능 저하 또는 서비스를 방해할 수 있는 기타 문제가 일반적으로 보안 문제가 아닌 불편으로 간주되는 무선 통신과 관련이 없습니다.
Fraunhofer EAS의 설계 방법 책임자인 Roland Jahnke는 “기능 안전 칩이 안정적으로 작동하는지 확인하는 새로운 방법을 찾아야 합니다.“산업으로서 우리는 아직 거기에 도달하지 못했습니다.우리는 지금 개발 프로세스를 구조화하려고 노력하고 있습니다.부품과 도구가 상호 작용하는 방식을 살펴봐야 하며 일관성을 유지하기 위해 많은 작업을 수행해야 합니다.”
Jahnke는 지금까지 대부분의 문제가 단일 설계 오류로 인한 것이라고 언급했습니다.“버그가 2~3개 있으면 어쩌지?검증자는 설계자에게 무엇이 잘못될 수 있고 버그가 어디에 있는지 알려준 다음 설계 프로세스 중에 이를 되돌려야 합니다.”
이것은 많은 안전이 중요한 시장에서 큰 문제가 되었으며 무선 및 자동차의 큰 문제는 양쪽에서 계속 증가하는 변수의 수입니다.Moortec의 CTO인 Oliver King은 "그 중 일부는 항상 켜져 있도록 설계해야 합니다."라고 말합니다.“미리 모델링하면 물건이 어떻게 사용될지 예측할 수 있습니다.예측하기 어렵습니다.일이 어떻게 돌아가는지 보는 데는 시간이 걸릴 것입니다.”
마을 네트워크가 필요합니다.그러나 많은 기업들이 5G가 모든 것을 작동시키는 데 필요한 인프라를 구축하려는 노력을 정당화할 만큼 충분한 이점이 있다고 생각합니다.
Helic의 마케팅 부사장인 Magdi Abadir는 5G와의 가장 큰 차이점은 제공되는 데이터 속도라고 말했습니다.“5G는 초당 10~20기가비트의 속도로 작동할 수 있습니다.인프라는 데이터 전송 속도 유형을 지원해야 하며 칩은 이 수신 데이터를 처리해야 합니다.100GB 이상의 대역에 있는 수신기 및 송신기의 경우 주파수도 고려해야 합니다.러시아 연방에서는 레이더 등을 위해 70GHz 주파수에 사용됩니다.”
이 인프라를 구축하는 것은 전자 공급망의 여러 링크에 걸쳐 있는 복잡한 작업입니다.
Abadir는 "이를 실현하기 위해 논의되고 있는 마법은 SoC의 RF 측면에서 더 많은 통합을 시도하는 것입니다."라고 말했습니다.매우 높은 샘플링 속도로 아날로그 ADC 및 DAC 구성 요소와 통합.모든 것이 동일한 SoC에 통합되어야 합니다.우리는 통합을 보고 통합 문제에 대해 논의했지만 이것은 높은 목표를 설정하고 개발자가 이전에 생각했던 것보다 더 많은 통합을 강요하기 때문에 모든 것을 과장합니다.모든 것을 분리하고 인접 회로에 영향을 주지 않는 것은 매우 어렵습니다.”
이러한 관점에서 2G는 주로 음성 전송이고 3G 및 4G는 더 많은 데이터 전송과 더 효율적인 지원입니다.반대로 5G는 다양한 장치, 다양한 서비스 및 증가된 대역폭의 확산을 나타냅니다.
Achronix의 전략 기획자이자 비즈니스 개발 전문가인 Mike Fitton은 "향상된 모바일 광대역 및 저지연 연결과 같은 새로운 사용 모델에는 대역폭이 10배 증가해야 합니다."라고 말했습니다.“또한 5G는 V2X, 특히 차세대 5G에서 매우 중요해질 것으로 예상됩니다.5G Release 16에는 V2X 애플리케이션에 매우 중요한 URLLC가 있습니다.네트워크 유형 애플리케이션.
5G의 불확실한 미래에 대한 계획은 종종 10배 더 많은 대역폭, 5배 지연 시간, 5-10배 더 많은 장치를 가진 일련의 최상급으로 간주됩니다.이것은 5G 사양의 잉크가 그다지 건조하지 않다는 사실 때문에 복잡합니다.유연성이 필요하고 프로그래밍 가능성으로 바뀌는 늦은 추가가 항상 있습니다.
“고대역폭과 유연성의 필요성으로 인한 하드웨어 데이터 링크의 두 가지 큰 요구 사항을 고려한다면 하드웨어와 소프트웨어 간에 프로그래밍 가능성이 더 높은 일종의 전용 SoC 또는 ASIC이 필요할 것입니다....오늘날 모든 5G 플랫폼을 살펴보면 처리량을 볼 수 없기 때문에 모두 FPGA를 기반으로 합니다.어느 시점에서 모든 주요 무선 OEM은 보다 경제적이고 최적화된 소프트웨어 ASIC 전력으로 전환할 가능성이 있지만 비용과 전력 소비를 줄이기 위해서는 유연성과 추진력이 필요합니다.필요한 부분(FPGA 또는 임베디드 FPGA)에서 유연성을 유지한 다음 가능한 부분에 기능을 추가하여 최저 비용과 전력 소비를 달성하는 것입니다.”
Flex Logix의 Tate도 이에 동의합니다.“100개 이상의 회사가 이 분야에서 활동하고 있습니다.스펙트럼도 다르고 프로토콜도 다르고 사용되는 칩도 다릅니다.리피터 칩은 eFPGA가 더 가치 있는 장소가 있을 수 있는 건물 벽의 전력이 더 제한될 것입니다.”
관련 기사 5G로의 험난한 길 이 새로운 무선 기술은 어디까지 갈 것이며 극복해야 할 과제는 무엇입니까?새로운 도전에 직면한 무선 테스트 5G 및 기타 새로운 무선 기술의 출현으로 테스트가 더욱 어려워지고 있습니다.무선 테스트는 가능한 솔루션 중 하나입니다.Tech Talk: 새로운 무선 표준인 5G가 기술 산업에 의미하는 바와 앞으로 직면할 과제.5G 테스트 장비 경쟁 시작 차세대 무선 기술은 아직 개발 중이지만 장비 공급업체는 파일럿 배치에서 5G를 테스트할 준비가 되어 있습니다.
업계는 노화가 신뢰성에 미치는 영향을 이해하는 데 진전을 이루었지만 더 많은 변수로 인해 문제를 해결하기가 더 어려워졌습니다.
이 그룹은 2D 재료, 1000단 NAND 메모리의 잠재력과 인재를 고용하는 새로운 방법을 모색하고 있습니다.
프런트 엔드 노드의 이기종 통합 및 증가하는 밀도는 IC 제조 및 패키징에 몇 가지 까다롭고 어려운 문제를 제기합니다.
프로세서 검증은 비슷한 크기의 ASIC보다 훨씬 어렵고 RISC-V 프로세서는 또 다른 복잡성 계층을 추가합니다.
127개의 스타트업이 26억 달러를 모금했으며, 데이터 센터 연결성, 양자 컴퓨팅 및 배터리를 통해 상당한 자금을 조달했습니다.
업계는 노화가 신뢰성에 미치는 영향을 이해하는 데 진전을 이루었지만 더 많은 변수로 인해 문제를 해결하기가 더 어려워졌습니다.
이기종 설계, 다양한 사용 사례에서의 열 불일치는 가속 노화에서 뒤틀림 및 시스템 오류에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 수 있습니다.
새로운 메모리 표준은 상당한 이점을 추가하지만 여전히 비싸고 사용하기 어렵습니다.변경될 수 있습니다.