Blir det asicar eller FPGA:er i 5G-näten?

Allt fler asic-förespråkare hävdar att deras kretsar kommer att ersätta FPGA:er och signalprocessorer i basstationerna till 5G-näten. En som inte är lika övertygad är Liam Madden på FPGA-jätten Xilinx.

Liam Madden

– Det är mycket diskussioner om asicar men vi har inte sett så många. Återigen landar beslutet i frågan om standarden är spikad till en grad att du är bekväm med att välja en asic. Vi ser att första generationen av 5G fortfarande utvecklas, säger han och fortsätter:

– Jag skulle vilja säga att om vi kan möta vissa mål för effekt och kostnad finns det en plats för FPGA:an.

På företagets användardagar i San José i början av oktober vittnade Samsung om att företaget använt Xilinx FPGA:er i de basstationer som utvecklats för 5G. Tillsammans med Ericsson har företaget installerat över 100 000 basstationer åt Sydkoreas tre mobiloperatörer som redan har över tre miljoner 5G-abonnenter.

– Alla pratar om asicen men vad finns bredvid den? Väldigt få kan göra rf-delarna, egentligen bara Huawei och Broadcom, säger Liam Madden som är ansvarig för fast- och trådlös kommunikation på Xilinx.

Dessutom har företaget kastat in en AI-processor i den nya FPGA-familjen Versal Acap. Plus att det finns hårda block för processorer och minneshantering.

– Allt det är asic-teknik. Sen finns den programmerbara logiken i mitten.

Nu dröjer det nästan ett år innan den första rf-versionen av Versal kommer i produktion. Det som gäller idag är Zynq Ultrascale+ RFSoC, som är inne på tredje generationen. Den har 6 GHz analog bandbred och klarar därmed 5G-banden om man bortser från millimetervågsområdet där det behövs externa kretsar för att konvertera frekvenserna.

AD-omvandlarna har 14 bitar och samplar med 5 GSa/s, medan DA-omvandlarna är på 14 bitar och genererar signaler med 10 GSa/s.

– Det enda våra kunder pratar om är hur lång tid det tar att få ut produkter på marknaden.

Här har FPGA:er ett stort övertag gentemot asicarna.

– En kund som inte jobbat nära oss tidigare började ett projekt med en RFSoC i november. Redan i juni kunde de börja installera produkterna.

Hans nästa argument är maskkostanden och verifiering av en asic.

– För varje konstruktör krävs det tre som arbetar med verifieringen.

Dagens RFSoC klarar mimo med 8x8. För mer komplexa system upp till 16x16 antenner och en bandbredd på 200 MHz behövs nästa generation, det vill säga Versal med rf-block.

Den kommer som tidigare nämnts om ungefär ett år. Det finns ännu ingen specifikation.

– Vi får en massa återkoppling på de RFSoC som används nu och diskuterar frågan internt.

Rimligt att anta är att rf-specifikationen kommer att bli lite bättre. Däremot är det en öppen fråga vilka fler delar av signalkedjan som kan integreras på kretsen.

– Ju fler delar vi kan plocka in desto billigare blir det för kunden och desto konkurrenskraftigare blir vi relativt asicar.