O CEVA-XC12 visa as demandas DSP extremas de 5G

O termo 5G - significando a quinta geração de rede móvel ou sistemas sem fio - está aparecendo cada vez mais nos dias de hoje. Fala-se de implantações iniciais já em 2020. O que é menos falado é o fato de que os padrões 5G ainda estão sendo considerados e definidos, e muitos aspectos ainda estão em mudança.

Então, o que o 5G envolve? Bem, a Next Generation Mobile Networks (NGMN) Alliance define os seguintes requisitos que um padrão 5G deve cumprir:

• Taxas de dados de dezenas de megabits por segundo para dezenas de milhares de usuários.
• Taxas de dados de 100 megabits por segundo para áreas metropolitanas.
• 1 Gb por segundo simultaneamente para muitos funcionários no mesmo escritório.
• Várias centenas de milhares de conexões simultâneas para sensores sem fio.
• Eficiência espectral significativamente melhorada em comparação com 4G.
• Cobertura aprimorada.
• Eficiência de sinalização aprimorada.
• Latência significativamente reduzida.

Em suma, o 5G fornecerá um protocolo unificado que reúne um grande número de usuários com requisitos tão diversos como MTC e eMBB (banda larga móvel aprimorada); oferecerá suporte a novos casos de uso que o LTE não pode lidar, como VR, V2X, eHealth e serviços de emergência de missão crítica; será compatível com a infraestrutura de rede LTE e LTE-A Pro da geração anterior (Core e RAN); e agregará perfeitamente diversas bandas de frequência de 400 MHz a 80 GHz com larguras de banda de 20 a 800 MHz usando LTE, LTE-A Pro, 5G NR e Wi-Fi 11ax / ad com um protocolo unificado. (Tudo isso parece tão simples se você acenar e dizer rapidamente.)

Considere o V2X, por exemplo. Isso abrange uma variedade de cenários, incluindo V2V (veículo a veículo) e V2I (veículo a infraestrutura). No caso do V2V, os automóveis autônomos se comunicam uns com os outros em tempo real dizendo coisas como “Estou quase no cruzamento, então, diminua um pouco para me deixar passar.” Obviamente, esse tipo de comunicação requer alta fidelidade e baixa latência.

O resultado final é que o 5G será um padrão sem fio tão avançado em comparação com as gerações anteriores que exigirá processamento extremo para garantir seu sucesso.

De acordo com a ABI Research, o tráfego de dados móveis 5G deve representar 40% do tráfego total de dados e ter 500 milhões de assinantes até o ano de 2025. O que é realmente interessante é o fato de que o uso de 3G e 4G deve continuar a crescer linearmente, enquanto o 5G espera-se que aumente de forma exponencial.

Tráfego de dados móveis por tecnologia (Fonte:CEVA / ABI Research)
Não surpreendentemente, o 5G apresenta uma série de desafios de computação. As tecnologias projetadas para padrões sem fio como 5G precisarão ser capazes de fornecer uma taxa de dados de pico de até 20 Gbps sob latência ultrabaixa de 1 milissegundo. Isso será alcançado utilizando técnicas de processamento inovadoras e extremamente complexas, como Massive-MIMO e beamforming dinâmico 3D avançado. Os processadores DSP implantados para o LTE-Advanced Pro de hoje e os padrões sem fio multi-gigabit simplesmente não são capazes de fornecer com eficiência a velocidade, latência e desempenho DSP geral necessários para lidar com o enorme salto da tecnologia para 5G.

Tudo isso explica porque a CEVA acaba de anunciar seu núcleo DSP CEVA-XC12, que oferece o desempenho bruto e a eficiência de energia que são fundamentais para o sucesso dos modems da classe multi-gigabit. Graças à sua arquitetura flexível com vários recursos opcionais, o CEVA-XC12 pode ser configurado e dimensionado de forma personalizada para atender a uma ampla gama de aplicações. Isso inclui smartphones e outros terminais, pontos de acesso avançados e centralizados, pequenas células, macrocélulas e nuvem RAN (C-RAN).

O CEVA-XC12 também oferece suporte a toda a gama de casos de uso 5G e cenários de implantação, de 80 GHz mmWave até bandas de espectro de 450 MHz. Além do 5G, o CEVA-XC12 é adequado para o projeto de LTE-Advanced Pro Evolution, banda larga móvel aprimorada (eMBB), acesso assistido licenciado (LAA), agregação de operadora MulteFire e LWA (agregação LTE / Wi-Fi) , celular V2X, Wi-Fi 802.11ax, WiGig 802.11ad, sistemas de acesso fixo sem fio (FWA) e de realidade virtual (VR).

A arquitetura DSP CEVA-XC12 é sustentada por seis tecnologias-chave da seguinte forma:

• Uma nova microarquitetura para atender aos requisitos de frequência muito alta e consumo de energia ultrabaixo - capaz de operar a 1,8 GHz em 10 nm e 50% menos energia do que seu predecessor, o CEVA-XC4500.
• Recursos de computação massivos para manter uma alta taxa de bits - equipado com motores de processador quádruplo que se aproximam de 1 tera de operações por segundo (TOPs) de desempenho.
• Nova e única aritmética de alta precisão - atinge a resolução ideal com processamento de matriz de dimensão de até 256 × 256.
• Novas instruções especializadas para impulsionar todos os componentes de processamento de banda base - suporte inovador para demodulação QAM 256 e 1024 avançada.
• Novas interfaces básicas de streaming - permitindo transferências de latência ultrabaixa entre núcleos ou aceleradores.
• Novo plano de controle para gerenciamento de usuários massivos e sistemas multi-RAT (Radio Access Technology) - incorpora uma unidade de processamento escalar com uma pontuação CoreMark / MHz de 4,4 projetada para lidar com um grande número de usuários necessários para LTE MTC e 5G IoT .

O CEVA-XC12 também apresenta uma arquitetura de cache de última geração e suporte para coerência de hardware para implementações multi-core contínuas. O núcleo DSP CEVA-XC12 está disponível para licenciamento agora (clique aqui para obter mais informações).