芯片供应商在 MWC-22 上展示 Open RAN 商家硅解决方案

迄今为止,所有开放式 RAN 部署都使用了基于英特尔 FlexRAN 架构的 COTS 服务器硬件,有或没有硬件加速。虽然基于 x86 的计算对于处理要求较低的农村部署可能已经足够了,但对于使用 mMIMO 无线电的城市、高流量部署来说还不够。

芯片供应商在 MWC-22 上展示 Open RAN 商家硅解决方案

迄今为止,所有开放式 RAN 部署都使用了基于英特尔 FlexRAN 架构COTS 服务器硬件,有或没有硬件加速。虽然基于 x86 的计算对于处理要求较低的农村部署可能已经足够了,但对于使用 mMIMO 无线电的城市、高流量部署来说还不够。

英特尔的 FlexRAN 架构通常仅将基站 L1 功能的一小部分(例如前向纠错)从主机处理器卸载到基于 FPGA 的外部“旁观”加速器。因此,需要大量 CPU 内核来支持 5G 第 1 层和其他以数据为中心的处理任务,从而导致高功耗。延迟也是一个问题。

因此,FlexRAN 架构无法与现有供应商提供的专有集成解决方案竞争。去年,许多供应商宣布他们正在开发基于 ASIC、GPU 甚至 RISC-V 架构的替代商业芯片解决方案。其中几家供应商本周在 MWC 上展示了他们的新设计。

高通的 X100 加速器

高通正在展示其 X100 5G RAN 加速器卡,并宣布了一系列合作伙伴关系。与 Intel 的 FlexRAN 相比,X100 采用“在线”基于 DSP 的 PCIe 加速卡,可卸载所有对延迟敏感的 L1 处理,从而减少所需的 CPU 内核数量。

X100 卡最初将在 HPE 的 ProLiant DL110 Gen10 Plus 运营商级服务器中提供。高通还宣布与乐天建立合作伙伴关系,其中 X100 将用于乐天的 64T/64R mMIMO 无线电单元和 DU 单元,将首先部署在乐天在日本的网络中,然后作为乐天 Symphony Symware 产品组合的一部分提供。此外,高通宣布与 Mavenir 建立合作伙伴关系,X100 技术将用于其第二代 mMIMO 无线电——可能取代赛灵思的 FPGA?在日本,高通已经与 NTT DoCoMo 和同胞 NEC 建立了合作伙伴关系,其中 X100 用于 NEC 的 DU 单元,大概使用的是 HPE 的服务器。

X100 卡的样品计划于 2022 年年中进行,预计将于 2023 年第二季度全面上市。商业产品预计将于 2023 年底上市。

Marvell 基于 Octeon 的解决方案

Marvell 展示了基于其 Octeon Fusion 处理器的开放式 RAN mMIMO RU 和 DU 参考设计,该处理器集成了 5G 在线加速和 ARM Neoverse CPU。 Octeon 处理器已广泛部署在传统的集成基站中,并支持完全符合 O-RAN 的 5G DU 处理。 Marvell 的平台包含一系列 5G L1 硬件加速器,可将所有 L1 处理从主机服务器卸载到 Marvell 网络接口卡 (NIC)。有趣的是,供应商的 Octeon 处理器可以定制并与个别客户的专有 IP 集成。 Marvell 声称,与英特尔的 FlexRAN 相比,其设计使每个基站的功率降低了 15 倍。

Marvell 已与戴尔合作,其基于 Octeon 的开放式 RAN DU 解决方案将用于服务器供应商的 PowerEdge 和其他基于 x86 的服务器。解决方案定于 2022 年底在全球推出。

赛灵思和英伟达

与英特尔一样,赛灵思也属于 FPGA 阵营,供应商正在展示在 Keysight Technologies DU 仿真器上运行的开放式 RAN 64T/64R mMIMO 原型。 Xilinx 前段时间推出了电信加速器卡,并在 MWC 上进行了开放式 RAN 5G vRAN 演示,其中包括在 AMD 服务器上运行的电信加速器卡和 DU/CU 单元。 Nvidia 去年宣布了其 AI-on-5G 平台,并正在与 Mavenir、Radisys 和 Wind River 合作。

RISC-V 设计

基于开源的 RISC-V 可能是 x86 和基于 ARM 设计的替代架构。两家开发基于 RISC-V 的开放式 RAN 芯片的公司是 EdgeQ 和 Picocom。 EdgeQ 目前正在对其首批产品进行采样,而小蜂窝芯片供应商 Picocom 宣布与 Blinq Networks 合作首次赢得设计。

观点

很明显,一个颠覆性的开放式 RAN 生态系统需要商用芯片解决方案,才能与华为、爱立信和诺基亚等针对性能、功耗和成本进行了优化的专有 RAN 产品竞争。

尽管仍处于早期阶段,但开放式 RAN 商用芯片市场可能已经发展为两匹马:高通挑战行业领导者 Marvell。目前,来自 Xilinx 和 Nvidia 的基于 FPGA 和 GPU 的替代品似乎分别处于次要地位,至少在公告方面是这样。

挑战者高通有志成为宏基站市场的主要参与者。作为一家占主导地位的小型蜂窝芯片供应商,它将 Open RAN 视为进入主要市场的切入点。不出所料,高通主要与 Mavenir、Rakuten 和供应商 NEC 等新兴的开放式 RAN 中坚力量合作,后者本身将开放式 RAN 视为增加其全球 RAN 市场份额的关键差异化因素。

与此同时,Marvell 是基站基带处理领域无可争议的领导者,为所有主要移动基础设施供应商提供服务,但华为除外。凭借其 Octeon 处理器,它将能够使用基本相同的处理器设计来提供专有的 vRAN 和 O-RAN 应用程序。目前,它在产品可用性方面似乎领先高通 12 个月。 Marvell 声称它已经获得了五项设计胜利,其中包括至少一家现有供应商——可能是诺基亚或三星——以及可能一两个网络规模的客户。

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