簡(jiǎn)化5G基礎設施處理器的軟硬件開(kāi)發(fā)

　　Jean-Francois?Lacasse（Marvell公司?基礎設施處理器業(yè)務(wù)部?基帶產(chǎn)品?副總監）

　　1 5G基站的軟硬件開(kāi)發(fā)挑戰

　　在設計5G設備時(shí)，工程師可能在幾個(gè)方面遇到挑戰。鑒于許多系統容量和使用場(chǎng)景都必須由新型5G蜂窩基站提供支持，相關(guān)解決方案會(huì )變得非常復雜，需要進(jìn)行大量測試與迭代開(kāi)發(fā)，且功耗非常高。所有這些都為軟硬件開(kāi)發(fā)帶來(lái)挑戰。

　　在部署5G物理層及以上各層，Marvell競爭對手的傳統解決方案往往要求5G工程師掌握多種編程語(yǔ)言，因而需要將差別迥異的開(kāi)發(fā)環(huán)境、編譯器與工具集成在一起。這多多少少會(huì )加大使用工具的繁瑣程度，增加編譯代碼所需要的時(shí)間，而這些時(shí)間原本可以用于增強新型算法。

　　當前基站設計解決方案所提出的功耗問(wèn)題給負責設計結構與散熱解決方案的工程師們帶來(lái)了巨大挑戰。更多的功耗意味著(zhù)外殼也要更大，這會(huì )增加成本，并可能需要配備風(fēng)扇，進(jìn)而縮短故障前平均時(shí)間，拉高現場(chǎng)支持難度，尤其是在大規模部署的情況下。

　　對于設計PCB的工程師而言，散熱、處理上述功耗的PCB區域以及用于實(shí)現所需性能與功能的SoC數量都是難題所在。當前其他可用解決方案的集成度不足，這已成為阻礙最佳PCB設計，以實(shí)現可擴展式整體解決方案的一個(gè)痛點(diǎn)。當然，解決方案的成本與其單獨組件成本以及這些組件所提供的功能密不可分。其他可用解決方案要么集成度不高，導致需要使用多個(gè)芯片實(shí)現基本的功能模塊，要么雖然高度集成但功能不足，使工程師無(wú)法以高效的成本與功耗實(shí)現其解決方案所需要的性能。

　　2 Marvell的解決方案

　　Marvell產(chǎn)品支持使用C/C++編寫(xiě)運行于單一系統級芯片（SoC）上的所有基帶功能。包括計算與傳輸在內，所有Marvell SoC均保持這一相同環(huán)境，用于部署5G 2~4層。Marvell因而可以提供無(wú)縫集成所有必需組件的一體化軟件開(kāi)發(fā)工具包（SDK）。由于編程環(huán)境使用C/C++，代碼編譯速度遠高于使用RTL之類(lèi)的語(yǔ)言，從而可以讓5G工程師在數分鐘而非數小時(shí)內快速更改與測試其算法及其他現代功能。這極大地加快了整體解決方案的故障排解、試驗與維護，現場(chǎng)部署更新也能從中受益~

　　由于Marvell產(chǎn)品功耗較低，通?？梢詫?shí)現無(wú)風(fēng)扇設計，外殼也顯著(zhù)縮小。Marvell SoC的這種高度功能性集成使客戶(hù)無(wú)需采用多個(gè)處理5G功能的外部芯片，如：安全、以太網(wǎng)、加速器與計算功能。由于最終解決方案的組件數量更少，故障點(diǎn)也隨之減少，PCB尺寸與成本也因而大幅下降。

　　3 Marvell的基礎設施處理器業(yè)務(wù)

　　從射頻單元到核心網(wǎng)，Marvell產(chǎn)品非常廣泛，其中包括大容量OCTEON Fusion 5G基帶處理器、OCTEONTX2網(wǎng)絡(luò )基礎架構處理器、Aldrin以太網(wǎng)交換機以及ThunderX2服務(wù)器處理器。這些新一代芯片在設計之初即考慮了5G需求，能夠帶來(lái)前所未有的信號處理、計算性能與交換容量。目前，所有這些產(chǎn)品均已量產(chǎn)，并應用于全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商當前所部署的電信設備之中。例如，Marvell近期宣布與三星及諾基亞合作推出搭載上述多款產(chǎn)品的5G基站設計方案。

　?。ㄗⅲ罕疚膩?lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第06期。）