FPGA를 사용한 무선 솔루션
연결된 세상에서 인텔이 힘이 되어 드립니다.
RAN용으로 제작된 인텔® FPGA
5G를 향한 경쟁이 시작되어 빠르게 그 다음을 바라보고 있습니다. 인텔 FPGA는 획기적인 소프트 로직과 통합 칩렛 기술을 통해 중요한 곳에서 성능을 발휘하고, 필요할 때 유연성을 제공합니다.
효율성과 개발 비용 절감을 위해 최적화된 인텔의 지원 플랫폼으로 가장 먼저 시장에 진출하십시오.
다음 무선 기회 포착하기
무선 연결에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, 무선 라디오는 매크로 범위, MIMO를 통한 사용자 용량, mmW를 통한 처리량 등 점점 더 다양한 시나리오로 배포되고 있습니다. 라디오는 상업용 모바일 네트워크부터 민간 기업 및 제조 공장에 이르기까지 많은 주파수 대역, 출력 전력 수준, 대역폭, 다양한 표준, 기능 분할, RF/안테나 요구 사항을 처리하는 복잡한 시스템입니다. 라디오는 열악한 열 환경에서 이전보다 더 유연하고 강력해야 하고, 열 환경에서 안정적으로 작동하며 비용 목표를 충족해야 합니다.
인텔 SoC FPGA는 광범위한 무선 라디오 응용 프로그램 전반에서 증가하는 요구 사항을 충족하여 와트당 최고의 성능을 제공함으로써, 공급업체가 혁신하고 차별화하여 라디오에서 고유한 기능 세트와 인텔리전스를 정의할 수 있도록 지원합니다.
커버리지가 증가함에 따라 대기 중 더 높은 전송 전력이 필요합니다. 불행히도 이로 인해 전력 소비가 증가했습니다. 이 두 가지 요소는 최적화된 디지털 프론트 엔드가 지원하는 고효율 전원 증폭기의 중요성이 강조되며 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 인텔과 파트너의 턴키 매크로 셀 지원 패키지는 인텔 최적화 IP 및 소프트웨어를 활용하여 시스템 설계자가 전체 시스템 전력 소비를 줄이고 커버리지를 늘리는 동시에 시장 출시 시간을 단축할 수 있도록 지원합니다. 인텔의 매크로 셀 솔루션은 유연하고 현장 업그레이드가 가능하여 운영 비용과 자본 비용을 절감하면서 미래 지향적인 배포를 지원합니다.
대규모 MIMO로 막강한 성능 확보 - 더 큰 사용자 용량, 더 빠른 데이터 전송 속도, 더 낮은 대기 시간으로 사용자 경험을 향상하십시오. 밀집된 도시 지역에서는 더 많은 사용자 용량이 필요하고, 농촌 지역에서는 더 많은 커버리지가 필요합니다. mMIMO는 하나의 솔루션으로 이러한 문제를 해결합니다. 건물, 사람, 애완 동물, 기타 임의의 물체 등 장애물이 많은 밀집된 도시 지역은 넓은 공간에서 가끔 바위나 나무를 마주치는 것보다 무선 신호에 더 많은 간섭을 일으킵니다. 대규모 MIMO 및 빔 형성 기술은 라디오 신호를 사용자에게 더 효율적으로 전달하여 이러한 시나리오에서 사용자 경험을 현저히 향상합니다. 인텔은 인텔 FPGA에서 mMIMO 도입을 가속하는 고급 솔루션, eCPRI 및 O-RAN 프로토콜을 비롯한 포괄적인 프론트홀, 최적화된 빔포밍 IP, 인텔 FPGA의 Low-PHY 전체 지원 패키지를 제공합니다.
소형 셀 라디오는 무선 통신, 특히 5G 개인 네트워크의 맥락에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 소형 셀은 운영자와 기업이 고속 연결성 및 데이터 전송률에 대한 증가하는 수요를 충족하는 데 중요한 솔루션을 제공합니다. 서비스 제공업체는 소형 셀 배포를 통해 서비스 수요가 많은 지역에서 네트워크 커버리지를 개선하고 용량을 늘릴 수 있습니다. 운영자는 인텔에서 제공하는 것과 같은 턴키 솔루션을 활용하여 개발 비용을 절감하고 시장 출시 시간을 단축하여 소비자와 기업에 더 나은 연결성을 제공할 수 있습니다.
mmWave 라디오는 차세대 무선 통신 기술인 5G를 지원하는 데 중요한 역할을 합니다. 매우 높은 주파수 대역에서 작동하여 기가비트 수준 데이터 전송률과 매우 짧은 대기 시간 연결성을 제공합니다. mmWave 기술은 가상 및 증강 현실, 자율 차량, 사물 인터넷과 같은 고대역폭 응용 프로그램을 지원하는 데 필수적입니다. 서비스 제공업체는 mmWave 주파수에서 사용할 수 있는 방대한 대역폭을 활용하여 데이터 집약적인 응용 프로그램 및 서비스에 대한 증가하는 수요를 지원하는 데 필요한 빠르고 안정적인 연결을 제공할 수 있습니다.
프론트홀 게이트웨이
라디오 장치는 고유한 대역, 안테나 구성, 대역폭, 부반송파 간격, 멀티플렉싱, 기능 분할, 연결 요구 사항에 따라 모든 형태와 크기로 제공됩니다. 프론트홀 게이트웨이는 이러한 다양한 라디오 연결을 집계하여 기존 4G(8 분할)와 최신 5G(7.x 분할)를 모두 포함하여 ORAN 호환 프론트홀에 통합하면서 레이어 1 오프로드 기능을 제공합니다. 인텔은 개발 프로세스를 가속하고, 운영 및 자본 비용을 최소화하며, 프론트홀 기기를 시장에 출시하는 데 필요한 시간을 단축하는 포괄적인 셀 지원 패키지를 제공합니다.
인텔® FPGA SmartNIC N6000-PL 플랫폼
인텔의 FPGA SmartNIC N6000-PL 플랫폼은 브라운필드든, 그린필드 배포를 지원하든 관계없이 네트워크의 전반적인 성능과 확장성, 기능을 향상하여 잠재력을 최대한 발휘하도록 지원합니다. 인텔과 파트너는 빠른 vRAN 도입과 높은 성능을 지원하는 인텔의 N6000-PL 플랫폼을 활용하여 턴키 vRAN 가속화 지원 플랫폼을 제공함으로써 운영 및 자본 비용을 크게 절감하면서 시장 출시 시간을 단축합니다.
분산 장치, 셀 타워의 핵심
분산 유닛은 다양한 형태와 크기로 제공됩니다. 인텔 FPGA는 짧은 대기 시간, 높은 대역폭, 5G 지원 보안을 통해 인라인 및 사이드카 처리 응용 프로그램을 모두 지원합니다. 운영자는 와이어를 통한 RTL 재프로그래밍으로 소프트웨어처럼 하드웨어를 확장하고 업그레이드할 수 있습니다.
인텔 IP 포트폴리오는 모든 배포에 다양하고 고유한 RAN 및 DU 구성을 지원하도록 제작되었습니다.
클라우드 DU
라디오 액세스 네트워크의 계산이 클라우드에 더 가까워지고, 가상화된 배포 위치에서 RAN 워크로드를 처리하는 FPGA가 배치되는 vRAN가 등장했습니다. 인텔 FPGA는 매우 효율적인 병렬 처리로 무거운 작업을 처리하면서 가상화 네트워크의 유연성을 유지합니다. 운영자는 FPGA에 의존하여 대기 시간이 짧고 처리량이 높은 응용 프로그램을 효율적으로 오프로드하며, 이로 인해 CPU 주기가 줄어듭니다.
기존 DU
FPGA는 셀룰러 네트워크에서 기존 분산 장치의 성능과 효율성을 향상하는 데 유용한 솔루션을 제공합니다. 서비스 제공업체는 데이터 처리 책임 오프로드, 동적 표준에의 적응, 암호화 엔진, 유연한 IO 확장, 네트워크 슬라이싱, 유선 RTL 개선을 통해 더 빠른 처리 속도와 대기 시간 감소, 전력 소비를 절감을 달성할 수 있습니다. 이를 통해 제공업체는 데이터 집약적인 응용 프로그램과 서비스에 대한 증가하는 요구 사항을 충족하면서 네트워크 성능을 최적화하고 귀중한 데이터 인사이트를 추출하며 수익화할 수 있습니다.
라이트 DU
인텔은 네트워크 규모에 관계없이 밀집된 도시 환경에서 분산 장치를 구현하는 것부터 더 작은 개인 네트워크까지 지원합니다. 공장과 작업장 내에서 수요와 고유한 가능성이 증가함에 따라, 인텔의 전문가와 IP 포트폴리오는 모든 유형의 고대역폭 저지연 네트워크를 저렴한 비용, 최소한의 개발 시간, 최대의 유연성으로 구현하는 데 도움이 될 수 있습니다.
솔루션 및 기술
고급 실리콘 및 칩렛 기술은 프로그래밍 가능한 패브릭의 유연성과 강화된 기능의 성능을 결합한 확장성을 제공함으로써 최신 FPGA 시스템 수준 설계에서 중요한 역할을 합니다. 여러 구성 요소를 하나의 패키지에 통합하는 것은 설계자가 최적의 구성을 고르고 선택할 수 있는 다양한 옵션을 제공합니다. 또한 칩렛을 사용하면 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤화가 가능하므로, 설계 프로세스에서 비용을 절감하고 높은 수준의 유연성을 제공합니다. 실리콘 및 칩렛 기술의 사용은 최신 고급형 FPGA 시스템 수준 설계에 필수적입니다.
인텔은 차별화와 구성의 중요성을 이해하지만, 마찬가지로 사전 설계되고 사전 검증된, 재사용 가능한 IP 블록이 더 큰 FPGA 설계에 쉽게 통합될 수 있다는 점도 중요하게 생각합니다. 이 두 가지 대조적인 요소를 결합하면 디지털 설계를 위한 경제적이고, 효율적이며 유연한 솔루션을 제공하여 시장 출시 시간을 단축하고, 설계 품질을 향상하며, 개발 노력을 줄일 수 있습니다.
인텔의 지원 패키지 모델은 하드웨어에서 사전 검증된 완전히 통합된 워크로드를 활용하여 설계, 통합, 검증 시간을 줄일 수 있으므로 제품 개발 단계의 고객에게 매우 중요합니다. 이러한 설계는 복잡한 제품을 처음부터 설계하는 데 드는 시간과 노력을 줄이는 청사진 역할을 합니다. 또한 인텔의 지원 패키지는 철저하게 테스트 및 검증되어 설계 오류 위험을 줄이고 최종 제품의 안정성을 향상합니다. 인텔의 지원 패키지는 입증 및 테스트된 설계를 제공함으로써 고객이 시간과 자원을 절약하여 제품 개발에 대한 전반적인 비용과 걱정을 줄이는 데 도움이 됩니다.
5G 기술의 배포는 수많은 이점을 제공하지만, 보안에 대한 우려도 제기합니다. 5G 네트워크는 중요한 커뮤니케이션을 처리할 것으로 예상되므로, 사이버 위협으로부터 보호하는 강력한 보안 조치를 구현하는 것이 중요합니다. 5G 네트워크의 부적절한 보안 조치는 심각한 결과를 초래할 수 있는 데이터 침해, 네트워크 중단 및 기타 보안 사고로 이어질 수 있습니다. 이러한 잠재적 위협을 방지하고 기술에 대한 신뢰를 유지하기 위해 처음부터 5G 네트워크의 보안을 보장하는 것이 중요합니다. 인텔이 배송하는 모든 기기에 내장된 인텔의 고급 보안 기능에 대한 자세한 정보.
PTP 동기화에 대한 요구는 여러 산업 분야에 걸쳐 확장되며 요구 사항이 점점 더 엄격해짐에 따라, 네트워크 필수 구성 요소가 되고 있습니다. 모든 통신 네트워크는 네트워크를 구성하는 다양한 장치 간에 적절한 수준의 클럭 동기화가 필요합니다. 기존 PTP 구현은 오픈 소스 서보를 이용하는데, 이는 많은 실제 네트워크 배포에 적합하지 않을 수 있습니다. 인텔은 이 문제를 해결하기 위해 모든 경우에 사용할 수 있는 독점적인 PTP 서보를 개발했습니다. 인텔 PTP Servo 소프트웨어는 인텔 제온® CPU 기반 마더보드, 인텔 Agilex® SoC FPGA 및 외부 디지털 클럭 합성기(DCS) 및 1588을 지원하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)에서 실행할 수 있습니다.
실리콘, IP, 개발 키트 및 도구
10nm 인텔® Agilex™ FPGA | 14nm 인텔® Stratix® 10 FPGA | 20nm 인텔® Arria® 10 FPGA | N5X eASIC | |
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소형 셀 1T1R-4T4R |
AGF006 | 1SX040-1SX085 1ST040-1ST085 |
10AS027-066 | |
매크로 2T2R-8T8R |
AGF006(2T2R) AGF008-014(4T4R-8T8R) |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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mMIMO 종합 서비스업체 32TR/64TR mMIMO 16T16R DFE |
AGF027 AGF014 |
1ST280 - |
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mmWave 1T1R-4T4R |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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프론트홀 게이트웨이 | ||||
베이스밴드 vRAN |
AGF027(기존), AFG014(라이트, vRAN) | 1STX110 | 10AS1150 | E15 |
강력해진 IP | F-타일 이더넷, E-타일 이더넷 | E-타일 이더넷 | ||
인터페이스 소프트 IP | O-RAN, CPRI, eCPRI, 10GE, 25GE, JESD204B, JESD204C, 1588V2.1PTP | |||
DSP IP | 5G Polar, LDPC-[V], Turbo-[V], [I]FFT&CP+/-, FIR, DUC/DDC, PRACH, CFR, DPD(타사) | |||
지원 패키지 | 4T4R 200MHz 4G/5G NR O-RAN/LL1/DxC [Sail River] 32T32R/64T64R 200MHz 5G NR ORAN/Beamforming/LL1 [Olympia Bridge] 4T4R Arria 10 + ADI Matura Radio Enablement [소형 셀] 5G FEC 참조 설계 패키지 |
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하드웨어 플랫폼 | 4T4R 100MHz 5GNR O-RU [Whizz Systems, 인텔, ADI에서 개발: 2021] 8T8R 200MHz 5GNR O-RU [ADI 및 인텔에서 32T32R 200MHZ 5GNR O-RU [인텔에서 개발: 2023] |
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개발 보드 | 인텔® Agilex™ F-시리즈 SoC(FMC 없음) HiTek eSOM SoC(FMC 포함) WNC Silicom N6000 |
Raysoar Thunderbird Stratix 10 |