Xilinx-Probenahme Zynq UltraScale + RFSoc-Familie

Moshe Gavrielov, CEO von Xilinx

Basierend auf der 16-nm-UltraScale + MPSoC-Architektur integrieren die programmierbaren RFSoCs HF-Datenwandler monolithisch für bis zu 50-75 Prozent Systemleistung und Footprint-Verkleinerung sowie Soft-Decision Forward Error Correction (SDFEC) -Kerne für 5G- und DOCSIS 3.1-Standards. Mit bereits an mehrere Kunden ausgelieferten Siliziumproben steht jetzt das Early-Access-Programm für die Zynq UltraScale + RFSoC-Familie zur Verfügung.
Zynq RFSoCs kombinieren HF-Datenkonverter und SD-FEC-Cores mit einer hochleistungsfähigen 16-nm-UltraScale + programmierbaren Logik und einem ARM-Multiverarbeitungssystem zur Erstellung einer umfassenden Analog-Digital-Signalkette.

Während RF zur digitalen Signalkonditionierung und -verarbeitung typischerweise in eigenständige Subsysteme unterteilt wird, bietet der Zynq UltraScale + RFSoC ein analoges, digitales und eingebettetes Software-Design für die Robustheit des Systems auf einem einzigen monolithischen Gerät. Geräte in der Familie verfügen über:
· Acht 4GSPS oder sechzehn 2GSPS 12-Bit-ADCs
· Acht bis sechzehn 6.4GSPS 14-Bit DACs
· Integrierte SD-FEC-Kerne mit LDPC- und Turbo-Codecs für 5G und DOCSIS 3.1
· ARM-Verarbeitungs-Subsystem mit Quad-Core Cortex ™ -A53 und Dual-Core Cortex ™ -R5s
· 16-nm-UltraScale + programmierbare Logik mit integrierten Nx100G-Cores
· Bis zu 930.000 Logikzellen und über 4.200 DSP-Slices
Anwendungen, die von der Zynq RFSoC-Familie adressiert werden, sind Remote-Funkkopf für massives MIMO, Millimeterwellen-Backhaul, 5G Basisband, fester Drahtloszugang, Remote-PHY-Knoten für Kabel, Radar, Test und Messung, SATCOM und Milcom / Airborne Radio Hochleistungs-HF-Anwendungen.
Zynq UltraScale + RFSoC-Geräte machen die meisten bandbreitenintensiven Systeme für die nächste Generation der drahtlosen Infrastruktur nutzbar. 5G-Imperative - von einer 5-fachen Bandbreite, 100-fachen Benutzerdatenraten und einer 1000-fachen größeren Netzwerkkapazität - wären ohne Durchbrüche auf Systemebene unerreichbar.

Durch die Integration diskreter HF-Datenwandler und die Optimierung der Signalketten in Zynq UltraScale + RFSoCs können Remote-Funkgeräte für Massive-MIMO, Wireless Backhaul und Fixed Wireless Access eine hohe Kanaldichte mit 50-75 Prozent Strom- und Standfußreduzierung realisieren. Mehrere integrierte SD-FEC-Kerne ermöglichen einen 10-20-fachen Systemdurchsatz im Vergleich zu einer Soft-Core-Implementierung für 5G-Basisband bei hohen Leistungs- und thermischen Einschränkungen.

Auf ähnliche Weise bieten Zynq RFSoCs in der nächsten Generation von Kabel-Breitbanddiensten eine Kombination aus kleinem Formfaktor, Energieeffizienz und Hardware-Flexibilität, um Remote-PHY-Systeme zu ermöglichen. Verteilte Zugriffsarchitekturen drängen die DOCSIS 3.x-PHY-Funktionalität vom zentralen Headend-Gerät zum Remote-PHY-Knoten, der sich näher bei den Verbrauchern befindet. Durch die Ersetzung ineffizienter analoger optischer Übertragung durch ubiquitären Ethernet-Transport werden Netzwerkkapazität, Skalierbarkeit und Leistung verbessert.

Mit RF-Integration und einer LDPC-FEC-fähigen Signalkette sorgen RFSoCs für eine flexible R-PHY-Implementierung für eine größere spektrale Effizienz, die von DOCSIS3.1 vorgeschrieben wird.
Zynq RFSoCs liefern auch die erforderliche Leistung und Anpassungsfähigkeit für wichtige Regierungsprogramme wie die Multi-Function Phased Array Radar (MPAR) -Initiative, um die Funktionen mehrerer nationaler Radarnetzwerke zu einem einzigen System für Flugzeuge und Wetterüberwachung zu kombinieren. Da diese Systeme der Spitzenkante in Echtzeit arbeiten müssen, macht die inhärente Integration von RF-Analog die Zynq UltraScale + RFSoC zu einer idealen Lösung.

Zynq RFSoC-Geräte werden derzeit in den Common-Module-Beamformer von Rockwell Collins für das Programm DARPA Arrays bei kommerziellen Zeitskalen (ACT) programmiert, das darauf abzielt, Konstruktionszyklen und Vor-Ort-Aktualisierungen zu verkürzen und gleichzeitig traditionelle Barrieren für die Bereitstellung von Radaranordnungen zu überwinden.

Zynq UltraScale + RFSoC-Geräteproben werden jetzt versandt. Der frühzeitige Zugriff der Vivado Design Suite auf Zynq UltraScale + RFSoC-Geräte ist jetzt verfügbar.

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