2017年10月9日，國(guó)慶節(jié)后第一個(gè)工作日，賽靈思Zynq UltraScale+ RFSoC宣布開(kāi)始發(fā)貨, 這一消息對(duì)于急需加速5G商業(yè)化的企業(yè)來(lái)說(shuō)可謂重大利好。當(dāng)然， 這一集成了RF 信號(hào)鏈的片上系統(tǒng)產(chǎn)品系列并非只是受到5G用戶的寵愛(ài)，RFSoC的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，現(xiàn)在所有需要使用DAC/ADC的應(yīng)用都可能成為RFSoC的目標(biāo)市場(chǎng)，諸如無(wú)線應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)或者光纖領(lǐng)域等。這意味著一大批從事5G無(wú)線、有線Remote-PHY及上述種種應(yīng)用開(kāi)發(fā)的客戶都將從這一突破性的產(chǎn)品系列受益。

    也許有人會(huì)問(wèn)，作為一個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)字企業(yè)，賽靈思是如何實(shí)現(xiàn)這一模擬和數(shù)字結(jié)合的突破性產(chǎn)品的呢? 據(jù)賽靈思通信業(yè)務(wù)主管總監(jiān)Gilles Garcia介紹，賽靈思RF技術(shù)集成的研發(fā)工作早在2009年就已經(jīng)啟動(dòng)，而且已經(jīng)相繼于2012年推出第一個(gè)集成了ADC/DAC的28nm Virtex-7 FPGA測(cè)試片；于2016年推出在16nm FinFET中集成ADC/DAC的測(cè)試片。到今年，歷經(jīng)6年的時(shí)間，賽靈思基于16nm UltraScale+ MPSoC架構(gòu)的Programmable RFSoC終于正式向市場(chǎng)供貨，且其性能指標(biāo)和覆蓋的應(yīng)用都遠(yuǎn)超今年初的預(yù)告。

賽靈思通信業(yè)務(wù)主管總監(jiān)Gilles Garcia

    “模擬+數(shù)字+嵌入式軟件設(shè)計(jì)”單芯片方案=高度的系統(tǒng)穩(wěn)健性

    Zynq RFSoC完美集成RF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、SD-FEC內(nèi)核以及高性能 16nm UltraScale+可編程邏輯和ARM多處理系統(tǒng)，打造出了一個(gè)全面的模數(shù)信號(hào)鏈。相比于獨(dú)立的RF方案，RFSoC在功耗、尺寸、糾錯(cuò)及靈活性各方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）降低50%-70%的功耗和封裝尺寸。RFSoC可以按照設(shè)計(jì)要求最多將16x16個(gè)電信級(jí)射頻采樣ADC和DAC與可編程邏輯和ARM多處理子系統(tǒng)緊密集成在一起。由于無(wú)需分立ADC和DAC器件，系統(tǒng)的功耗和封裝尺寸可減少多達(dá)50%-75%。（2）集成RF級(jí)模擬與糾錯(cuò)技術(shù)。通過(guò)集成全球首批硬化且全可編程的LDPC編解碼內(nèi)核，RFSoC可實(shí)現(xiàn)高于軟核系統(tǒng)10-20倍的吞吐量，滿足了5G訪問(wèn)/回程和DOCSIS 3.1標(biāo)準(zhǔn)的要求。（3）跨RF信號(hào)鏈的完全可編程。RFSoC實(shí)現(xiàn)了從RF前端、無(wú)線電前端、基帶/調(diào)制解調(diào)器到以太網(wǎng)接口的整個(gè)信號(hào)鏈路的集成與優(yōu)化。所有一切都在數(shù)字域上進(jìn)行，使得設(shè)計(jì)更加靈活、便捷。

    全面加速5G、Remote-PHY等多種射頻應(yīng)用

    在5G標(biāo)準(zhǔn)尚未確定的今天，作為市場(chǎng)上唯一一款集成了ADC/DAC、片上系統(tǒng)、可編程邏輯、FEC迎合的單芯片解決方案，RFSoC在5G無(wú)線部署方面的優(yōu)勢(shì)是其他方案無(wú)法比擬的。可以說(shuō)，RFSoC能夠滿足從前傳到回程的5G實(shí)現(xiàn)。在大規(guī)模遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端與固定無(wú)線接入，RFSoC可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模-MIMO 2D天線陣列，同時(shí)滿足功耗和封裝尺寸兩個(gè)關(guān)鍵需求；RFSoC還可以在保證電源效率的基礎(chǔ)上最大限度地提高基帶池吞吐量；應(yīng)用于無(wú)線回程，RFSoC則可以實(shí)現(xiàn)毫米波傳輸級(jí)吞吐量。這些都是RFSoC在5G部署上的重要應(yīng)用。一句話，通過(guò)RFSoC實(shí)現(xiàn)的5G架構(gòu)，可以同時(shí)滿足頻譜效率、電源效率和網(wǎng)絡(luò)密集化的應(yīng)用需求。

    單個(gè)解決方案不可能滿足第五代無(wú)線系統(tǒng)的各種用例需求。Massive-MIMO、最新波束形成技術(shù)、毫米波傳輸?shù)戎С旨夹g(shù)都有助于滿足頻譜效率、能效和網(wǎng)絡(luò)密度等新一代技術(shù)要求。Zynq UltraScale+ RFSoC針對(duì)遠(yuǎn)程 RF 、基帶和無(wú)線回程需求，在滿足眾多技術(shù)發(fā)展要求方面發(fā)揮著重要作用。大規(guī)模遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端有兩個(gè)關(guān)鍵的應(yīng)用需求，即功耗和封裝尺寸。

    據(jù)Gilles介紹，有線運(yùn)營(yíng)商正逐步轉(zhuǎn)向分布式接入架構(gòu)。在這些新一代架構(gòu)中，此前前端完成的各項(xiàng)功能都移植到Remofe-PHY節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，以便在分配工作量及分列時(shí)最大限度降低功耗、維護(hù)及升級(jí)成本。RFSoC完全適配于這種分布式架構(gòu)的Remofe-PHY。利用RFSoC部署Remote-PHY節(jié)點(diǎn)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗、小封裝尺寸，且符合DOCSIS 3.1規(guī)格。

    除上述5G、Remote-PHY之外，RFSoC還可以用于固定無(wú)線接入、測(cè)試測(cè)量、衛(wèi)星通訊、X光、全身掃描儀等。而且RFSoC是全面的解決方案，除芯片外還提供了完整的工具包，包括VIVADO、IP庫(kù)、SDx、Sysgen等。

    全可編程勢(shì)在必行

    RFSoC是賽靈思在全可編程領(lǐng)域的又一次成功挑戰(zhàn)，是其全可編程理念的又一實(shí)證。Gilles表示，隨著5G各種研發(fā)的推進(jìn)，賽靈思全可編程器件 Zynq Ultra Scale RFSoC 憑借其全可編程性，可以隨著5G相關(guān)技術(shù)的演化發(fā)展進(jìn)程不斷在實(shí)踐中擴(kuò)大應(yīng)用，并能夠與時(shí)俱進(jìn)適應(yīng)個(gè)變化，讓客戶遇到標(biāo)準(zhǔn)演化時(shí)無(wú)需完全重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而大大加快產(chǎn)品的上市進(jìn)程。