Gjenerata e ardhshme e teknologjisë wireless është e mbushur me sfida, por kjo nuk e ka ngadalësuar ritmin.
Kjo teknologji krenohet me shpejtësi shumë të larta të të dhënave, vonesë shumë më të ulët se 4G LTE dhe aftësinë për të trajtuar densitetin shumë të rritur të pajisjes për faqe celulare.Shkurtimisht, është teknologjia më e mirë për të trajtuar vërshimin e të dhënave të krijuara nga sensorët e automobilave, pajisjet IoT dhe, gjithnjë e më shumë, elektronika e gjeneratës së ardhshme.
Forca shtytëse e kësaj teknologjie është një ndërfaqe e re ajrore që do t'u mundësojë operatorëve të rrjetit celular të arrijnë efikasitet më të madh me një shpërndarje të ngjashme spektri.Hierarkia e re e rrjetit do ta bëjë më të lehtë punën me rrjetet e segmentuara 5G duke ju lejuar të shpërndani në mënyrë dinamike lloje të shumta trafiku bazuar në nevojat specifike të trafikut.
"Ka të bëjë me gjerësinë e brezit dhe vonesën," tha Michael Thompson, Arkitekt i Zgjidhjeve RF në Grupin Custom IC dhe PCB të Cadence.“Sa shpejt mund të marr një sasi të madhe të dhënash?Një përfitim tjetër është se ky është një sistem dinamik, kështu që më kursen telashet për të lidhur një kanal të tërë ose kanale të shumta me gjerësi bande.Kjo është e ngjashme me xhiros sipas kërkesës, në varësi të aplikacionit.Kjo është ajo që.Kështu, është më fleksibël se standardi i gjeneratës së mëparshme.Për më tepër, kapaciteti i tij është shumë më i lartë.”
Kjo hap mundësi të reja aplikimi në jetën e përditshme, në ngjarje sportive, në industri dhe në transport.“Nëse vendos mjaft sensorë në aeroplan, mund ta kontrolloj atë dhe me një aplikacion si mësimi i makinerive, ai do të fillojë të kuptojë kur një pjesë, sistem ose proces duhet të riparohet ose zëvendësohet,” tha Thompson.“Pra, ka një aeroplan që fluturon nëpër vend dhe do të ulet në LaGuardia.Prisni, dikush do të vijë dhe do ta zëvendësojë.Kjo vlen për pajisjet shumë të mëdha të tokës dhe pajisjet e minierave ku sistemi kujdeset për veten.Ju dëshironi të parandaloni që këto pajisje njësive shumë milionëshe të mos prishen, në mënyrë që të mos qëndrojnë aty duke pritur që pjesët të dërgohen brenda. Do të merrni të dhëna nga mijëra nga këto njësi në të njëjtën kohë. Kërkon shumë gjerësi bande dhe vonesë të ulët për të marrë informacion shpejt. Nëse ju duhet të ktheheni dhe të dërgoni diçka prapa, ju gjithashtu mund ta dërgoni atë shumë shpejt."
Një teknologji, zbatime të shumta Termi 5G përdoret në mënyra të ndryshme këto ditë.Në formën e tij më të përgjithshme, ky është një evolucion i teknologjisë celulare celulare që do të lejojë që shërbimet e reja të menaxhohen përmes një ndërfaqe standarde ajrore, shpjegoi Colin Alexander, drejtor i marketingut me valë për biznesin e infrastrukturës së Arm."Disa frekuenca ekzistuese dhe të reja do të ndahen për të kryer trafikun nga nën-1 GHz në distanca të gjata, mbulim periferik dhe më të gjerë, dhe trafik me valë milimetrash nga 26 në 60 GHz për rastet e reja të përdorimit me kapacitet të lartë dhe me vonesë të ulët."
Aleanca e Rrjetit Mobile të Gjeneratës tjetër (NGMN) dhe të tjerë kanë zhvilluar një shënim që përshkruan rastet e përdorimit në tre pikat e një trekëndëshi - një cep për brez të gjerë celular të përmirësuar, tjetri për komunikim ultra të besueshëm me vonesë të ulët (URLLC).Lloji i makinës së komunikimit.Secili prej tyre kërkon një lloj rrjeti krejtësisht të ndryshëm për nevojat e tyre.
"Kjo çon në një kërkesë tjetër për 5G, kërkesën për të përcaktuar një rrjet bazë," tha Alexander."Rrjeti kryesor do të shkallëzojë në mënyrë efektive të gjitha këto lloje të ndryshme të trafikut."
Ai vuri në dukje se operatorët e rrjeteve celulare po punojnë për të ofruar përmirësimin dhe zgjerimin më fleksibël të rrjeteve të tyre, duke përdorur zbatime të softuerit të virtualizuar dhe të kontejneruar që funksionojnë në pajisje kompjuterike standarde në cloud.
Për sa i përket llojeve të trafikut URLLC, këto aplikacione tani mund të menaxhohen nga cloud.Por kjo kërkon zhvendosjen e disa kontrolleve dhe funksioneve të përdoruesit më afër skajit të rrjetit, në ndërfaqen ajrore.Për shembull, merrni parasysh robotët inteligjentë në fabrika që kërkojnë rrjete me vonesë të ulët për arsye sigurie dhe efikasiteti.Kjo do të kërkojë blloqe kompjuterike të skajshme, secila me aftësi llogaritëse, ruajtjeje, përshpejtimi dhe të mësimit të makinerive, dhe se disa, por jo të gjitha shërbimet e aplikimit të V2X dhe automobilave do të kenë kërkesa të ngjashme, thotë Alexander.
“Në rastet kur kërkohet vonesë e ulët, përpunimi mund të zhvendoset përsëri në skaj për të llogaritur dhe komunikuar zgjidhjet V2X.Nëse aplikacioni ka të bëjë më shumë me menaxhimin e burimeve, si p.sh. parkimi ose gjurmimi i prodhuesit, llogaritja mund të jetë informatikë në cloud.në pajisje”, – tha ai.
Projektimi për 5G Për inxhinierët e dizajnit të ngarkuar me projektimin e çipave 5G, ka shumë pjesë lëvizëse në enigmë, secila me grupin e vet të konsideratave.Për shembull, në stacionet bazë, një nga problemet kryesore është konsumi i energjisë.
"Shumica e stacioneve bazë janë të dizajnuara me nyje të avancuara të teknologjisë ASIC dhe FPGA," tha Geoff Tate, CEO i Flex Logix.“Aktualisht, ato janë të dizajnuara duke përdorur SerDes, të cilat konsumojnë shumë energji dhe zënë shumë hapësirë.Nëse mund të ndërtoni programueshmëri në ASIC, mund të zvogëloni konsumin e energjisë dhe gjurmën sepse nuk keni nevojë për SerDes që të funksionojë shpejt jashtë çipit dhe keni më shumë gjerësi brezi midis logjikës së programueshme dhe ASIC-ve Intel e bën këtë duke vendosur Xeons dhe Altera FPGA në e njëjta paketë Kështu që ju merrni 100 herë më shumë gjerësi bande Gjëra interesante në lidhje me stacionet bazë Së pari, ju zhvilloni teknologjinë dhe më pas mund ta shisni dhe përdorni atë në të gjithë botën.Me një celular mund të krijoni versione të ndryshme për vende të ndryshme.”
Kërkesat janë të ndryshme për pajisjet e vendosura në rrjetin bazë dhe në cloud.Një nga konsideratat kryesore është një arkitekturë që e bën të lehtë menaxhimin e softuerit dhe portimin lehtësisht të rasteve të përdorimit në pajisje.
"Ekosistemi i standardeve për trajtimin e shërbimeve të kontejnerëve të virtualizuar si OPNFV (Platforma e Hapur për Virtualizimin e Funksionit të Rrjetit) është shumë i rëndësishëm," tha Arm's Alexander.“Menaxhimi i ndërveprimit midis elementeve të rrjetit dhe trafikut ndërmjet pajisjeve përmes orkestrimit të shërbimit do të jetë gjithashtu kyç.ONAP (Open Network Automation Platform) është një shembull.Konsumi i energjisë dhe efikasiteti i pajisjes janë gjithashtu zgjedhjet kryesore të dizajnit.”
Në skajin e rrjetit, kërkesat përfshijnë vonesë të ulët, gjerësi bandë të lartë të nivelit të përdoruesit dhe konsum të ulët të energjisë.
"Përshpejtuesit duhet të jenë në gjendje të mbështesin lehtësisht shumë kërkesa të ndryshme llogaritëse që nuk trajtohen gjithmonë më mirë nga një CPU me qëllim të përgjithshëm," tha Alexander.Aftësia për të shkallëzuar është shumë e rëndësishme.Mbështetja për një arkitekturë që mund të shkallëzohet lehtësisht midis ASIC, ASSP dhe FPGA është gjithashtu e rëndësishme, pasi llogaritja e skajeve do të shpërndahet nëpër rrjete të çdo madhësie dhe në çdo pajisje.Shkallueshmëria e softuerit është gjithashtu e rëndësishme.”
5G gjithashtu mund të shkaktojë ndryshime në arkitekturën e çipave, veçanërisht aty ku ndodhen radiot.Ron Lowman tha se ndërsa pjesët e përparme analoge të zgjidhjeve LTE vendosen në radio, procesor ose plotësisht të integruar, kur ekipet e projektimit migrojnë në teknologjitë e reja, ato pjesë të përparme zakonisht largohen nga çipi dhe më pas kthehen në të. .ndërsa teknologjia përparon Ai, Menaxher i Marketingut Strategjik i Synopsys IoT.
“Me ardhjen e 5G, pritet që radiot e shumta, teknologjitë më të avancuara dhe nyjet e teknologjisë më të shpejta dhe më të avancuara si 12 nm e lart do të luajnë një rol të rëndësishëm në komponentët e integruar,” tha Lowman.“Kjo kërkon që konvertuesit e të dhënave që hyjnë në ndërfaqen analoge të jenë në gjendje të trajtojnë mostrat giga për sekondë.Besueshmëria e lartë është gjithashtu gjithmonë e rëndësishme.Faktorë si spektri i hapur dhe përdorimi i Wi-Fi e bëjnë atë shumë më të vështirë se sa ishte në të kaluarën.Përpjekja për t'u marrë me të gjitha këto nuk është një detyrë e lehtë, dhe mësimi i makinerive dhe inteligjenca artificiale mund të jenë të përshtatshme për të bërë një pjesë të punës së vështirë.Kjo, nga ana tjetër, ndikon në arkitekturën, pasi ngarkon jo vetëm përpunimin, por edhe kujtesën.”
Thompson of Cadence pajtohet.“Ndërsa zhvillojmë 5G ose IoT për standarde më të larta 802.11 dhe madje edhe disa konsiderata ADAS, ne po përpiqemi të reduktojmë konsumin e energjisë, të jemi më të lirë, të jemi më të vegjël dhe të rrisim performancën duke kaluar në nyje më të vogla.Krahasoni këtë me përzierjen tuaj të shqetësimeve, të vërejtura në Federatën Ruse, "tha ai.“Ndërsa nyjet bëhen më të vogla, IC-të bëhen më të vogla.Në mënyrë që një IC të përfitojë plotësisht nga madhësia e tij më e vogël, duhet të jetë në një paketë më të vogël.Ka një shtysë që gjërat të jenë më të vogla dhe më kompakte, por kjo nuk është një gjë e mirë.”për RF Design”.“...në simulim, nuk shqetësohem shumë për efektin e qarkut në shpërndarje.Nëse kam një copë metali, mund të duket paksa si një rezistencë, por duket si një rezistencë në të gjitha frekuencat.Nëse është një efekt RF, atëherë është një linjë transmetimi, do të duket ndryshe në varësi të asaj frekuence që po dërgoj mbi të. Këto fusha do të aktivizohen në pjesë të tjera të zinxhirit. Tani kam mbledhur gjithçka më afër njëra-tjetrës dhe kur ajo e bën, shkalla e lidhjes rritet në mënyrë eksponenciale. Kur shkoj te nyjet më të vogla, këto efekte bashkuese bëhen më të theksuara, që do të thotë gjithashtu se voltazhi i paragjykimit është më i vogël. Kështu që zhurma është një efekt i madh sepse nuk e paragjykoj pajisjen. Tensioni më i ulët, niveli i njëjtë i zhurmës ka më shumë efekt. Shumë nga këto probleme janë të pranishme në nivelin e sistemit në 5G.
Fokusi i ri në besueshmërinë Besueshmëria ka marrë një kuptim të ri në komunikimet me valë pasi këto çipa përdoren në automobila, industriale dhe aplikime mjekësore.Kjo në përgjithësi nuk lidhet me komunikimet me valë, ku dështimet e lidhjes, degradimi i performancës ose ndonjë problem tjetër që mund të prishë shërbimin, përgjithësisht shihet si një shqetësim dhe jo si një çështje sigurie.
"Ne duhet të gjejmë mënyra të reja për të verifikuar që çipat funksional të sigurisë do të funksionojnë me besueshmëri," tha Roland Jahnke, Shefi i Metodave të Dizajnit në Fraunhofer EAS.“Si industri, ne nuk jemi ende atje.Ne po përpiqemi të strukturojmë procesin e zhvillimit tani.Ne duhet të shikojmë se si pjesët dhe mjetet ndërveprojnë dhe kemi shumë punë për të siguruar qëndrueshmëri.”
Jahnke vuri në dukje se deri më tani shumica e problemeve kanë qenë për shkak të një gabimi të vetëm të projektimit.“Po sikur të ketë dy ose tre defekte?Verifikuesi duhet t'i tregojë projektuesit se çfarë mund të shkojë keq dhe ku janë defektet, dhe më pas t'i kthejë ato gjatë procesit të projektimit."
Kjo është bërë një çështje e madhe në shumë tregje kritike të sigurisë, dhe problemi i madh me wireless dhe automobil është numri gjithnjë në rritje i variablave nga të dyja anët."Disa prej tyre duhet të dizajnohen që të jenë gjithmonë të ndezura," thotë Oliver King, CTO i Moortec.“Modelimi para kohe mund të parashikojë se si do të përdoren gjërat.Është e vështirë të parashikohet.Do të duhet kohë për të parë se si funksionojnë gjërat.”
Kërkohet rrjeti i fshatit.Sidoqoftë, mjaft kompani mendojnë se 5G ka përfitime të mjaftueshme për të justifikuar përpjekjet për të ndërtuar infrastrukturën e nevojshme për t'i bërë të gjitha të funksionojë.
Magdi Abadir, nënkryetar i marketingut në Helic, tha se ndryshimi më i madh me 5G do të jetë shpejtësia e të dhënave të ofruara.“5G mund të funksionojë me shpejtësi nga 10 deri në 20 gigabit në sekondë.Infrastruktura duhet të mbështesë llojin e shpejtësisë së transferimit të të dhënave dhe çipat duhet të përpunojnë këto të dhëna hyrëse.Për marrësit dhe transmetuesit në brezat mbi 100 GB, duhet të merret parasysh edhe frekuenca.Në Federatën Ruse, ata janë përdorur në një frekuencë prej 70 GHz për radarët dhe të ngjashme.
Krijimi i kësaj infrastrukture është një detyrë komplekse që përfshin disa hallka në zinxhirin e furnizimit të elektronikës.
"Magjia për të cilën po flitet për ta bërë këtë të ndodhë është përpjekje për të bërë më shumë integrim në anën RF të SoC," tha Abadir.Integrimi me komponentët analogë ADC dhe DAC me shkallë shumë të lartë kampionimi.Gjithçka duhet të integrohet në të njëjtin SoC.Ne kemi parë integrimin dhe kemi diskutuar çështjet e integrimit, por kjo ekzagjeron gjithçka sepse vendos një qëllim të lartë dhe i detyron zhvilluesit të integrohen edhe më shumë nga sa mendohej më parë.Është shumë e vështirë të izolosh gjithçka dhe të mos prekësh qarqet fqinje.”
Nga ky këndvështrim, 2G është kryesisht transmetim zanor, ndërsa 3G dhe 4G janë më shumë transmetim të të dhënave dhe mbështetje më efikase.Përkundrazi, 5G përfaqëson përhapjen e pajisjeve të ndryshme, shërbime të ndryshme dhe rritjen e gjerësisë së brezit.
"Modelet e reja të përdorimit, të tilla si lidhja e zgjeruar e brezit të gjerë celular dhe lidhja me vonesë të ulët kërkojnë një rritje 10x në gjerësinë e brezit," tha Mike Fitton, Planifikues Strategjik dhe Specialist i Zhvillimit të Biznesit në Achronix.“Përveç kësaj, 5G pritet të bëhet shumë e rëndësishme për V2X, veçanërisht për gjeneratën e ardhshme të 5G.5G Release 16 do të ketë URLLC që është shumë e rëndësishme për aplikacionet V2X.Aplikacioni i llojit të rrjetit.
Planifikimi për të ardhmen e pasigurt të 5G shpesh shihet si një seri superlativash me 10x më shumë gjerësi bande, 5 herë vonesë dhe 5-10 herë më shumë pajisje.Kjo është e ndërlikuar nga fakti se boja në specifikimet 5G nuk është shumë e thatë.Gjithmonë ka shtesa të vonuara që kërkojnë fleksibilitet dhe kthehen në programueshmëri.
“Nëse merrni parasysh dy nevojat e mëdha të një lidhjeje të të dhënave harduerike për shkak të gjerësisë së bandës së lartë dhe nevojës për fleksibilitet, kjo do të thotë se ndoshta do t'ju duhet një lloj SoC ose ASIC i dedikuar që ka më shumë programueshmëri midis harduerit dhe softuerit.…nëse shikoni çdo platformë 5G sot, të gjitha ato bazohen në FPGA sepse thjesht nuk e shihni xhiron.Në një moment, të gjitha OEM-të kryesore me valë ka të ngjarë të kalojnë në një softuer më ekonomik dhe më të optimizuar ASIC, por kërkon fleksibilitet dhe nxitje për të reduktuar koston dhe konsumin e energjisë.Ka të bëjë me ruajtjen e fleksibilitetit aty ku ju nevojitet (në FPGA ose FPGA të integruara) dhe më pas shtimin e funksionalitetit aty ku është e mundur për të arritur koston më të ulët dhe konsumin e energjisë.
Tate of Flex Logix pajtohet.“Më shumë se 100 kompani operojnë në këtë zonë.Spektri është i ndryshëm, protokolli është i ndryshëm dhe çipat e përdorur janë të ndryshëm.Çipi përsëritës do të jetë më i kufizuar në fuqi në muret e një ndërtese, ku mund të ketë një vend ku një eFPGA është më e vlefshme.”
Tregime të ngjashme Rruga shkëmbore drejt 5G Sa larg do të shkojë kjo teknologji e re me valë dhe cilat sfida mbeten për t'u kapërcyer?Testimi me valë përballet me sfida të reja Ardhja e 5G dhe teknologjive të tjera të reja me valë po e bëjnë testimin edhe më të vështirë.Testimi me valë është një zgjidhje e mundshme.Tech Talk: Çfarë do të thotë 5G, standardi i ri wireless, për industrinë e teknologjisë dhe cilat sfida janë përpara.Fillon gara e pajisjeve testuese 5G Gjenerata e ardhshme e teknologjisë me valë është ende në zhvillim, por shitësit e pajisjeve janë gati të testojnë 5G në vendosjet pilot.
Industria ka bërë përparim në të kuptuarit sesi plakja ndikon në besueshmërinë, por më shumë variabla e bëjnë më të vështirë rregullimin.
Grupi po eksploron potencialin e materialeve 2D, memorien NAND me 1000 shtresa dhe mënyra të reja për të punësuar talente.
Integrimi heterogjen dhe rritja e densitetit në nyjet e përparme paraqesin disa sfida sfiduese dhe të frikshme për prodhimin dhe paketimin e IC.
Vërtetimi i procesorit është shumë më i vështirë se një ASIC me madhësi të krahasueshme, dhe procesorët RISC-V shtojnë një shtresë tjetër kompleksiteti.
127 startupe mblodhën 2.6 miliardë dollarë, me fonde të konsiderueshme të mbledhura nga lidhja e qendrës së të dhënave, llogaritja kuantike dhe bateritë.
Industria ka bërë përparim në të kuptuarit sesi plakja ndikon në besueshmërinë, por më shumë variabla e bëjnë më të vështirë rregullimin.
Modelet heterogjene, mospërputhja termike në raste të ndryshme përdorimi mund të ndikojnë në gjithçka, nga plakja e përshpejtuar deri te deformimi dhe dështimi i sistemit.
Standardi i ri i memories shton përfitime të konsiderueshme, por është ende i shtrenjtë dhe i vështirë për t'u përdorur.Kjo mund të ndryshojë.
Koha e postimit: Mar-16-2023