Wireless-Lösungen mit FPGAs
In einer vernetzten Welt bietet Intel Ihnen alles, was Sie brauchen.
Intel® FPGAs für RAN
Das Rennen um 5G hat begonnen und geht weit darüber hinaus. Intel FPGAs zeichnen sich durch bahnbrechende Soft-Logik und integrierte Chiplet-Technik aus – für Leistung, wo es darauf ankommt, und Flexibilität, wenn Sie sie benötigen.
Seien Sie die Ersten, die mit den Enablement-Plattformen von Intel, die für Effizienz und reduzierte Entwicklungskosten optimiert sind, vermarkten.
Reiten Sie die nächste Funkwelle
Da die Nachfrage nach Wireless-Konnektivität weiter wächst, werden Wireless-Funklösungen in immer vielfältigeren Szenarien eingesetzt, sei es Makroabdeckung, Benutzerkapazität mit mMIMO oder Durchsatz mit mmW. Funklösungen sind komplexe Systeme, die viele Frequenzbänder, Ausgangsleistungen, Bandbreiten, verschiedene Standards, funktionale Splits und HF-/Antennenanforderungen unterstützen: von kommerziellen Mobilfunknetzen bis hin zu privaten Unternehmen und Produktionsanlagen. Dabei müssen Funklösungen flexibler und leistungsfähiger als je zuvor sein, während sie rauen thermischen Umgebungen gewachsen sein und Kostenziele erfüllen müssen.
Intel SoC FPGAs bieten erstklassige Leistung pro Watt, um die steigenden Anforderungen einer Vielzahl von Wireless-Funkanwendungen zu erfüllen. So können Anbieter Innovationen entwickeln und sich von der Konkurrenz abheben, indem sie einzigartige Funktionssätze und Intelligenz im Funkbereich definieren.
Entwickeln Sie mit Intel® Agilex™ FPGAs kosteneffektivere und effizientere 5G-Funklösungen
Mit zunehmender Abdeckung ist eine höhere Übertragungsleistung in der Luft erforderlich. Leider führt dies zu einem erhöhten Stromverbrauch. Diese beiden Aspekte sind heute wichtiger denn je, was die Bedeutung eines hocheffizienten Leistungsverstärkers, der durch ein optimiertes digitales Frontend unterstützt wird, unterstreicht. Die sofort einsatzbereiten Enablement-Pakete für Makrozellen von Intel und seinen Partnern nutzen von Intel optimiertes Intellectual Property und Software, um es Systementwicklern zu ermöglichen, im System einen geringeren Gesamtenergieverbrauch und eine erhöhte Abdeckung zu erzielen sowie gleichzeitig die Markteinführung zu beschleunigen. Die Makrozellen-Lösungen von Intel sind flexibel und vor Ort aufrüstbar, was Betriebs- und Kapitalkosten reduziert und gleichzeitig zukunftssichere Bereitstellungen erlaubt.
Erhalten Sie mit Massive MIMO enorme Leistung – verbessern Sie die Benutzererfahrung mit höherer Benutzerkapazität, schnelleren Datenraten und geringerer Latenz. Dichte städtische Räume erfordern eine erhöhte Benutzerkapazität, während ländliche Gebiete mehr Abdeckung benötigen. mMIMO löst beide Herausforderungen mit einer einzigen Lösung. Dichte städtische Räume mit vielen Hindernissen – Gebäuden, Menschen, Haustieren und anderen zufälligen Objekten – verursachen mehr Störungen bei Wireless-Signalen, als das in weiten offenen Räumen mit gelegentlichen Felsen oder Bäumen der Fall ist. Massive MIMO- und Beamforming-Technik verbessert das Benutzererlebnis in solchen Szenarien dramatisch, indem Funksignale effizienter auf den Benutzer gerichtet werden. Intel bietet fortschrittliche Lösungen zur Beschleunigung der mMIMO-Einführung: ein umfassendes Fronthaul-System einschließlich eCPRI- und O-RAN-Protokollen sowie optimiertes Beamforming Intellectual Property und Low-PHY für umfassende Enablement-Pakete auf Intel FPGAs.
Kleine Funkzellen werden in der Welt der Wireless-Kommunikation immer wichtiger, insbesondere im Kontext von privaten 5G-Netzen. Kleine Zellen stellen eine wichtige Lösung für Betreiber und Unternehmen dar, die die wachsende Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Konnektivität und -Datenraten erfüllen wollen. Die Bereitstellung kleiner Zellen ermöglicht es Dienstanbietern, die Netzabdeckung zu verbessern und in Bereichen, in denen eine hohe Nachfrage nach Diensten besteht, die Kapazität zu erhöhen. Durch Verwendung schlüsselfertiger Lösungen wie der von Intel können Betreiber Entwicklungskosten reduzieren und die Markteinführung beschleunigen, um Verbrauchern sowie Unternehmen bessere Konnektivität zu bieten.
mmWave-Funksysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der nächsten Generation von Wireless-Kommunikationstechnologie (5G). Sie arbeiten in extrem hohen Frequenzbändern und bieten Datenraten auf Gigabit-Ebene sowie Verbindungen mit ultra-geringer Latenz. mmWave-Technik ist für die Unterstützung von Anwendungen mit hoher Bandbreite wie virtuelle und erweiterte Realität, autonome Fahrzeuge und das Internet der Dinge unerlässlich. Durch Nutzung der enormen Bandbreite von mmWave-Frequenzen können Serviceanbieter Verbindungen mit der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit bereitstellen, die zur Unterstützung des wachsenden Bedarfs nach datenintensiven Anwendungen und Diensten erforderlich sind.
Fronthaul Gateway
Funkeinheiten gibt es in allen Formen und Größen – mit individuellen Frequenzbändern, Antennenkonfigurationen, Bandbreiten, Subträgerabständen, Multiplexing, funktionalen Splits und Konnektivitätsanforderungen. Das Fronthaul Gateway aggregiert diese vielfältigen Funkverbindungen, einschließlich älterer 4G (Split 8)- und neuerer 5G (Split 7.x)-Verbindungen, und konsolidiert sie in einem ORAN-konformen Fronthaul-System, das auch Layer-1-Offload-Funktionen umfasst. Intel bietet ein umfangreiches Enablement-Paket für Funkzellen, das die Entwicklung beschleunigt, Betriebs- und Kapitalkosten senkt und die Zeit verkürzt, die für die Markteinführung von Fronthaul-Appliances erforderlich ist.
Intel® FPGA SmartNIC N6000-PL Plattform
Unabhängig davon, ob Sie Brownfield- oder Greenfield-Bereitstellungen unterstützen, verbessert die FPGA SmartNIC N6000-PL Plattform von Intel die Gesamtleistung, Skalierbarkeit und Funktionalität Ihres Netzes, damit Sie sein volles Potenzial entfalten können. Intel und Partner bieten eine schlüsselfertige Enablement-Plattform für vRAN-Beschleunigung, die die N6000-PL Plattform von Intel nutzt, um eine schnelle vRAN-Einführung und hohe Leistung zu erlauben. So lassen sich Betriebs- und Kapitalkosten erheblich reduzieren und Markteinführungen beschleunigen.
Die verteilte Einheit: das Herz des Mobilfunkmasts
Verteile Einheiten (Distributed Units, DUs) gibt es in allen Größen und Formen. Intel FPGAs unterstützen sowohl Inline- als auch Sidecar-Verarbeitungsanwendungen mit geringer Latenz, hoher Bandbreite und 5G-fähiger Sicherheit. Mit drahtloser RTL-Neuprogrammierung können Betreiber Hardware und Software skalieren und aktualisieren.
Das Intel IP-Portfolio wurde entwickelt, um eine Vielzahl individueller RAN- und DU-Konfigurationen für jede Bereitstellung zu unterstützen.
Cloud-DU
vRAN ist hier, während sich die Berechnung von Funkzugangsnetzwerken der Cloud nähert. Innerhalb einer virtualisierten Umgebung befindet sich ein FPGA, das eine RAN-Workload bewältigt. Intel FPGAs übernehmen die schwere Arbeit mit hocheffizienter paralleler Verarbeitung und bieten gleichzeitig die Flexibilität eines virtualisierten Netzwerks. Betreiber nutzen FPGAs, um Anwendungen mit geringer Latenz und hohem Durchsatz effizient auszulagern, was zu weniger CPU-Zyklen führt.
Traditionelle DU
FPGAs stellen eine nützliche Lösung zur Verbesserung der Leistung und Effizienz herkömmlicher verteilter Einheiten in Mobilfunknetzen dar. Durch das Auslagern von Datenverarbeitungsaufgaben, Anpassen an dynamische Standards, Nutzen von Crypto-Engines, flexible IO-Erweiterungen, Netzwerk-Slicing und Over-the-Wire-RTL-Verbesserungen können Serviceanbieter höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten, weniger Latenz und einen geringeren Energieverbrauch erzielen. So können Anbieter dem wachsenden Bedarf an datenintensiven Anwendungen und Diensten gerecht werden, während sie gleichzeitig die Netzwerkleistung optimieren und eine Extraktion und Monetarisierung wertvoller Datenerkenntnisse ermöglichen.
Schlanke DU
Unabhängig von der Netzwerkskalierung bietet Intel Ihnen eine Lösung an, die von der Implementierung verteilter Einheiten in dichten städtischen Räumen bis hin zu kleineren privaten Netzwerken reichen kann. Die Nachfrage und einzigartigen Möglichkeiten in Fabriken und Arbeitsumgebungen wachsen. Unsere Experten und unser IP-Portfolio helfen Ihnen dabei, beliebige Netzwerke mit hoher Bandbreite und geringer Latenz zu implementieren, damit Sie von geringen Kosten, minimaler Entwicklungszeit und maximaler Flexibilität profitieren.
Lösungen und Technik
Schnellere Markteinführung
Mit Intel® FPGAs optimierter Design-Flow und produktionsbereites Intellectual Property.
Leistungsstarkes Intellectual Property
Von Branchenveteranen optimiertes Intellectual Property.
Vereinfachter Designablauf
Tools von Intel bieten ein flüssiges Framework für Design, Validierung und Tests.
Breite IP-Unterstützung
Nutzen Sie den Premier Kundensupport von Intel, der Branchenveteranen mit einer Fülle von Erfahrung umfasst.
Fortschrittliche Halbleiterchip- und Chiplet-Technik spielt eine entscheidende Rolle beim Design moderner FPGA-Systeme auf Systemebene, indem sie Skalierbarkeit, die Flexibilität eines programmierbaren Fabric und die Leistung gehärteter Funktionen bietet. Die Integration verschiedener Komponenten in einem einzigen Paket bietet Designern unterschiedliche Optionen zur Wahl der optimalen Konfiguration. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Chiplets eine Anpassung an spezifische Anforderungen, was im Designprozess zu Kosteneinsparungen und einem hohen Maß an Flexibilität führt. Der Einsatz von Halbleiterchip- und Chiplet-Technik ist für moderne High-End-FPGA-Designs auf Systemebene unerlässlich.
Wir bei Intel wissen, wie wichtig Differenzierung und Konfiguration sind. Gleichzeitig glauben wir an die Bedeutung von vorkonfigurierten, vorverifizierten und wiederverwendbaren IP-Blöcken, die sich bequem in ein größeres FPGA-Design integrieren lassen. In Kombination sorgen diese beiden gegensätzlichen Aspekte für eine kosteneffektive, effiziente und flexible Lösung für digitales Design, die schnellere Markteinführungen, verbesserte Designqualität und einen geringeren Entwicklungsaufwand ermöglicht.
Das Modell mit Enablement-Paketen von Intel ist für Kunden bei der Produktentwicklung besonders wertvoll, da sie den Integrations- und Verifizierungsaufwand bei der Entwicklung reduzieren, indem eine vollständig integrierte Workload genutzt wird, die auf Hardware vorvalidiert wurde. Solche Designs dienen als Blaupause und reduzieren den Zeit- und Arbeitsaufwand, der für die vollständige Entwicklung eines komplexen Produkts erforderlich ist. Darüber hinaus werden die Enablement-Pakete von Intel gründlich getestet und validiert, was das Risiko von Designfehlern verringert und die Zuverlässigkeit des Endprodukts erhöht. Durch ein bewährtes und getestetes Design helfen die Enablement-Pakete von Intel Kunden dabei, Zeit und Ressourcen zu sparen sowie Gesamtkosten und Probleme bei der Produktentwicklung zu reduzieren.
Die Bereitstellung von 5G-Technik bringt zahlreiche Vorteile mit sich, wirft aber auch Bedenken hinsichtlich der Sicherheit auf. 5G-Netze sollen kritische Kommunikation verarbeiten, was es unerlässlich macht, robuste Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor Cyberbedrohungen zu implementieren. Unzureichende Sicherheitsmaßnahmen in 5G-Netzen können zu Datenschutzverletzungen, Netzausfällen und anderen Sicherheitsvorfällen mit zum Teil schwerwiegenden Folgen führen. Die Sicherheit von 5G-Netzen muss von Anfang an gewährleistet werden, um solche potenziellen Bedrohungen abzuwehren und das Vertrauen in die Technik zu fördern. Erfahren Sie mehr über die fortschrittlichen Sicherheitsfunktionen von Intel, die in jedes von uns gelieferte Gerät integriert sind.
Anforderungen an die PTP-Synchronisation skalieren über verschiedene vertikale Märkte hinweg und werden zu einer Netzwerkvoraussetzung, wobei der Bedarf immer weiter steigt. Alle Kommunikationsnetzwerke erfordern eine angemessene Taktsynchronisation für die verschiedenen Geräte, aus denen ein Netzwerk besteht. Herkömmliche PTP-Implementierungen nutzen Open-Source-Servos, was für viele reale Netzwerkbereitstellungen unzureichend ist. Um dieses Problem zu lösen, hat Intel einen proprietären PTP-Servo entwickelt, der in allen Fällen verwendet werden kann. Die Intel PTP Servo Software kann auf Mainboards mit Intel Xeon® CPUs, Intel Agilex® SoC FPGAs und Netzwerkadapterkarten (NICs) mit einem externen Digital Clock Synthesizer (DCS) und 1588-Unterstützung ausgeführt werden.
Reduzieren Sie mit Intel® eASIC™ den Zeit-, Energie- und Kostenbedarf
Das Halbleiterchip-Kontinuum von Intel ermöglicht eine strukturierte ASIC-Migration für Wireless-Funk-, Basisband-, Fronthaul-Gateway- und vRAN-Lösungen, indem es die Leistung erhöht und gleichzeitig Kosten und Energieverbrauch bei Bereitstellungen mit hohem Volumen reduziert.
Halbleiterchip, Intellectual Property, Development Kits und Tools
| 10nm Intel® Agilex™ FPGA | 14nm Intel® Stratix® 10 FPGA | 20nm Intel®Arria® 10 FPGA | N5X eASIC | |
|---|---|---|---|---|
Kleine Zelle 1T1R-4T4R |
AGF006 | 1SX040-1SX085 1ST040-1ST085 |
10AS027-066 | |
Makro 2T2R-8T8R |
AGF006 (2T2R) AGF008-014 (4T4R-8T8R) |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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mMIMO Aggregator 32TR/64TR mMIMO 16T16R DFE |
AGF027 AGF014 |
1ST280 - |
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mmWave 1T1R-4T4R |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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| Fronthaul Gateway | ||||
Basisband vRAN |
AGF027 (traditionell), AFG014 (schlank, vRAN) | 1STX110 | 10AS1150 | E15 |
| Hardened IP | F-Tile Ethernet, E-Tile Ethernet | E-Tile Ethernet | ||
| Interface Soft 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 (Third Party) | |||
| Enablement-Pakete | 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 [Small Cell] 5G FEC Referenzdesign-Paket |
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| Hardware-Plattformen | 4T4R 100MHz 5GNR O-RU [entwickelt von Whizz Systems, Intel und ADI: 2021] 8T8R 200MHz 5GNR O-RU [entwickelt von ADI und Intel: 2022] 32T32R 200MHZ 5GNR O-RU [entwickelt von Intel: 2023] |
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| Entwicklungs-Mainboards | Intel® Agilex™ F-Series SoC (ohne FMC) HiTek eSOM SoC (mit FMC) WNC Silicom N6000 |
Raysoar Thunderbird Stratix 10 |
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Design
Innovation mit Komponenten, Tools und IP-Cores beschleunigen
Dokumentation
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