Mae'r genhedlaeth nesaf o dechnoleg ddiwifr yn llawn heriau, ond nid yw hynny wedi arafu'r cyflymder.
Mae gan y dechnoleg hon gyfraddau data uchel iawn, hwyrni llawer is na 4G LTE, a'r gallu i drin dwysedd dyfeisiau llawer uwch fesul safle cell.Yn fyr, dyma'r dechnoleg orau i drin y llifogydd o ddata a gynhyrchir gan synwyryddion modurol, dyfeisiau IoT ac, yn gynyddol, electroneg cenhedlaeth nesaf.
Y grym y tu ôl i'r dechnoleg hon yw rhyngwyneb aer newydd a fydd yn galluogi gweithredwyr rhwydwaith symudol i gyflawni mwy o effeithlonrwydd gyda dyraniad sbectrwm tebyg.Bydd yr hierarchaeth rhwydwaith newydd yn ei gwneud hi'n haws gweithio gyda rhwydweithiau 5G segmentiedig trwy ganiatáu ichi ddyrannu sawl math o draffig yn ddeinamig yn seiliedig ar anghenion traffig penodol.
“Mae'n ymwneud â lled band a hwyrni,” meddai Michael Thompson, Pensaer RF Solutions yn Custom ICs a PCBs Group Cadence.“Pa mor gyflym alla i gael llawer iawn o ddata?Mantais arall yw bod hon yn system ddeinamig, felly mae'n arbed y drafferth i mi o glymu sianel gyfan neu sianeli lled band lluosog.Mae hyn yn debyg i drwygyrch yn ôl y galw, yn dibynnu ar y cais.Dyma beth.Felly, mae'n fwy hyblyg na safon y genhedlaeth flaenorol.Yn ogystal, mae ei allu yn llawer uwch. ”
Mae hyn yn agor posibiliadau ymgeisio newydd mewn bywyd bob dydd, mewn digwyddiadau chwaraeon, mewn diwydiant a thrafnidiaeth.“Pe bawn i’n rhoi digon o synwyryddion ar yr awyren, gallaf ei reoli, a gyda chymhwysiad fel dysgu peiriant, bydd yn dechrau deall pryd mae angen atgyweirio neu ddisodli rhan, system neu broses,” meddai Thompson.“Felly mae yna awyren yn hedfan trwy’r wlad ac mae’n mynd i lanio yn LaGuardia.Arhoswch, bydd rhywun yn dod i gymryd ei le.Mae hyn yn wir am offer symud daear mawr iawn, ac offer mwyngloddio lle mae'r system yn gofalu amdano'i hun.Rydych chi eisiau atal yr offer unedau hyn sy'n werth miliynau o ddoleri rhag damwain fel nad ydyn nhw'n eistedd yno yn aros i rannau gael eu hanfon i mewn. Byddwch chi'n derbyn data gan filoedd o'r unedau hyn ar yr un pryd. Mae'n cymryd llawer o led band a diffyg hwyrni i gael gwybodaeth yn gyflym. Os oes angen i chi droi ac anfon rhywbeth yn ôl, gallwch chi hefyd ei anfon yn gyflym iawn.”
Un dechnoleg, gweithrediadau lluosog Defnyddir y term 5G mewn amrywiaeth o ffyrdd y dyddiau hyn.Yn ei ffurf fwyaf cyffredinol, mae hwn yn esblygiad o dechnoleg diwifr cellog a fydd yn caniatáu i wasanaethau newydd gael eu rheoli dros ryngwyneb aer safonol, esboniodd Colin Alexander, cyfarwyddwr marchnata diwifr ar gyfer busnes seilwaith Arm's.“Bydd nifer o amleddau presennol a newydd yn cael eu dyrannu i gludo traffig o is-1 GHz dros bellteroedd hir, cwmpas maestrefol ac ehangach, a thraffig tonnau milimetr o 26 i 60 GHz ar gyfer achosion defnydd hwyrni isel, gallu uchel newydd.”
Mae Cynghrair Rhwydwaith Symudol y Genhedlaeth Nesaf (NGMN) ac eraill wedi datblygu nodiant sy'n darlunio achosion defnydd ar dri phwynt triongl - un gornel ar gyfer band eang symudol gwell, a'r llall ar gyfer cyfathrebu hwyrni isel iawn (URLLC).Math o beiriant cyfathrebu.Mae pob un ohonynt yn gofyn am fath hollol wahanol o rwydwaith ar gyfer eu hanghenion.
“Mae hyn yn arwain at ofyniad arall am 5G, y gofyniad i ddiffinio rhwydwaith craidd,” meddai Alexander.“Bydd y rhwydwaith craidd i bob pwrpas yn graddio’r holl fathau gwahanol hyn o draffig.”
Nododd fod gweithredwyr rhwydwaith symudol yn gweithio i ddarparu'r uwchraddiad a'r ehangiad mwyaf hyblyg o'u rhwydweithiau, gan ddefnyddio gweithrediadau meddalwedd rhithwir a chynhwysol sy'n rhedeg ar galedwedd cyfrifiadurol safonol yn y cwmwl.
O ran mathau traffig URLLC, gellir rheoli'r cymwysiadau hyn o'r cwmwl nawr.Ond mae hyn yn gofyn am symud rhai rheolyddion a swyddogaethau defnyddiwr yn agosach at ymyl y rhwydwaith, i'r rhyngwyneb aer.Er enghraifft, ystyriwch robotiaid deallus mewn ffatrïoedd sydd angen rhwydweithiau hwyrni isel am resymau diogelwch ac effeithlonrwydd.Bydd hyn yn gofyn am flociau cyfrifiadura ymylol, pob un â galluoedd cyfrifiadurol, storio, cyflymu a dysgu peiriannau, ac y bydd gan rai ond nid pob gwasanaeth V2X a chymwysiadau modurol ofynion tebyg, meddai Alexander.
”Mewn achosion lle mae angen hwyrni isel, gellir symud prosesu eto i'r ymyl i gyfrifo a chyfathrebu datrysiadau V2X.Os yw'r cais yn ymwneud yn fwy â rheoli adnoddau, megis parcio neu olrhain gwneuthurwr, gall y cyfrifiadura fod yn gyfrifiadura cwmwl swmp. ”ar y ddyfais”, – meddai.
Dylunio ar gyfer 5G Ar gyfer peirianwyr dylunio sydd â'r dasg o ddylunio sglodion 5G, mae yna lawer o ddarnau symudol yn y pos, pob un â'i set ei hun o ystyriaethau.Er enghraifft, mewn gorsafoedd sylfaen, un o'r prif broblemau yw'r defnydd o bŵer.
“Mae’r rhan fwyaf o’r gorsafoedd sylfaen wedi’u cynllunio gyda nodau technoleg ASIC a FPGA datblygedig,” meddai Geoff Tate, Prif Swyddog Gweithredol Flex Logix.“Ar hyn o bryd, maen nhw wedi'u cynllunio gan ddefnyddio SerDes, sy'n defnyddio llawer o bŵer ac yn cymryd llawer o le.Os gallwch chi gynnwys rhaglenadwyedd yn yr ASIC gallwch leihau'r defnydd o bŵer ac ôl troed oherwydd nid oes angen SerDes arnoch i redeg yn gyflym oddi ar y sglodion ac mae gennych fwy o led band rhwng rhesymeg rhaglenadwy ac ASICs Mae Intel yn gwneud hyn trwy roi eu Xeons ac Altera FPGA yn y yr un pecyn Felly rydych chi'n cael 100 gwaith yn fwy o led band Pethau diddorol am orsafoedd sylfaen Yn gyntaf, rydych chi'n datblygu'r dechnoleg ac yna gallwch chi ei werthu a'i ddefnyddio ledled y byd.Gyda ffôn symudol, gallwch greu fersiynau gwahanol ar gyfer gwahanol wledydd.”
Mae'r gofynion yn wahanol ar gyfer dyfeisiau a ddefnyddir yn y rhwydwaith craidd ac yn y cwmwl.Un o'r ystyriaethau allweddol yw pensaernïaeth sy'n ei gwneud hi'n hawdd rheoli meddalwedd ac yn hawdd defnyddio achosion porthladd i ddyfeisiau.
“Mae'r ecosystem safonau ar gyfer trin gwasanaethau cynhwysydd rhithwir fel OPNFV (Platfform Agored ar gyfer Rhithwiroli Swyddogaeth Rhwydwaith) yn bwysig iawn,” meddai Alexander Arm's.“Bydd rheoli'r rhyngweithio rhwng elfennau rhwydwaith a thraffig rhwng dyfeisiau trwy offeryniaeth gwasanaeth hefyd yn allweddol.Mae ONAP (Platfform Awtomatiaeth Rhwydwaith Agored) yn enghraifft.Mae defnydd pŵer ac effeithlonrwydd dyfeisiau hefyd yn ddewisiadau dylunio allweddol.”
Ar ymyl y rhwydwaith, mae'r gofynion yn cynnwys hwyrni isel, lled band lefel defnyddiwr uchel, a defnydd pŵer isel.
“Mae angen i gyflymwyr allu cefnogi llawer o wahanol ofynion cyfrifiadurol yn hawdd nad ydyn nhw bob amser yn cael eu trin orau gan CPU pwrpas cyffredinol,” meddai Alexander.Mae'r gallu i raddfa yn bwysig iawn.Mae cefnogaeth i bensaernïaeth sy'n gallu graddio'n hawdd rhwng ASICs, ASSPs, a FPGAs hefyd yn bwysig, gan y bydd cyfrifiadura ymyl yn cael ei ddosbarthu ar draws rhwydweithiau o unrhyw faint ac ar unrhyw ddyfais.Mae graddadwyedd meddalwedd hefyd yn bwysig.”
Gallai 5G hefyd achosi newidiadau i bensaernïaeth chipset, yn enwedig lle mae'r radios wedi'u lleoli.Dywedodd Ron Lowman, er bod pennau blaen analog datrysiadau LTE yn cael eu gosod ar y radio, y prosesydd, neu wedi'u hintegreiddio'n llawn, pan fydd timau dylunio yn mudo i dechnolegau newydd, mae'r pennau blaen hynny fel arfer yn symud allan o'r sglodyn yn gyntaf ac yna'n ôl arno .wrth i dechnoleg ddatblygu Ef, Rheolwr Marchnata Strategol IoT Synopsys.
“Gyda dyfodiad 5G, disgwylir y bydd radios lluosog, technolegau mwy datblygedig, a nodau technoleg cyflymach, mwy datblygedig fel 12nm ac uwch yn chwarae rhan arwyddocaol mewn cydrannau integredig,” meddai Lowman.“Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol i'r trawsnewidwyr data sy'n mynd i'r rhyngwyneb analog allu trin gigasamplau yr eiliad.Mae dibynadwyedd uchel hefyd bob amser yn bwysig.Mae ffactorau fel sbectrwm agored a defnydd Wi-Fi yn ei gwneud hi'n llawer anoddach nag yr oedd yn y gorffennol.Gall ceisio delio â phopeth nad yw'n dasg hawdd, a dysgu peirianyddol a deallusrwydd artiffisial fod yn addas iawn i wneud rhywfaint o'r gwaith caled.Mae hyn, yn ei dro, yn effeithio ar y bensaernïaeth, gan ei fod yn llwytho nid yn unig prosesu, ond hefyd y cof.”
Thompson of Cadence yn cytuno.“Wrth i ni ddatblygu 5G neu IoT ar gyfer safonau 802.11 uwch a hyd yn oed rhai ystyriaethau ADAS, rydym yn ceisio lleihau'r defnydd o bŵer, bod yn rhatach, bod yn llai a chynyddu perfformiad trwy symud i nodau llai.Cymharwch hynny â'ch cymysgedd o bryderon, a welwyd yn Ffederasiwn Rwsia," meddai.“Wrth i nodau fynd yn llai, mae ICs yn mynd yn llai.Er mwyn i IC fanteisio'n llawn ar ei faint llai, mae angen iddo fod mewn pecyn llai.Mae yna ymdrech i bethau fod yn llai ac yn fwy cryno, ond dyw hynny ddim yn beth da.”ar gyfer Dylunio RF”.“…mewn efelychu, nid wyf yn poeni gormod am effaith y gylched ar y dosbarthiad.Os oes gennyf ddarn o fetel, efallai ei fod yn edrych fel gwrthydd ychydig, ond mae'n edrych fel gwrthydd ar bob amlder.Os yw'n effaith RF, yna mae'n llinell trawsyrru, bydd yn edrych yn wahanol yn dibynnu ar ba amlder yr wyf yn anfon dros it.Bydd y meysydd hyn yn cael eu sbarduno mewn rhannau eraill o'r gadwyn. Nawr rwyf wedi casglu popeth yn agosach at ei gilydd a phryd y mae'n yn, mae'r cysylltiad Gradd yn cynyddu'n esbonyddol.Pan fyddaf yn cyrraedd y nodau llai, mae'r effeithiau cyplu hyn yn dod yn fwy amlwg, sydd hefyd yn golygu bod y foltedd tuedd yn llai. Felly mae'r sŵn yn cael effaith fawr oherwydd nid wyf yn rhagfarnu'r ddyfais i lawr. foltedd is, mae'r un lefel sŵn yn cael mwy o effaith. Mae llawer o'r problemau hyn yn bresennol ar lefel y system mewn 5G.”
Ffocws newydd ar ddibynadwyedd Mae dibynadwyedd wedi cymryd ystyr newydd mewn cyfathrebu diwifr gan fod y sglodion hyn yn cael eu defnyddio mewn cymwysiadau modurol, diwydiannol a meddygol.Yn gyffredinol, nid yw hyn yn ymwneud â chyfathrebu diwifr, lle mae methiannau cysylltiad, diraddio perfformiad, neu unrhyw fater arall a allai amharu ar y gwasanaeth yn cael ei ystyried yn gyffredinol fel anghyfleustra yn hytrach na mater diogelwch.
“Mae angen i ni ddod o hyd i ffyrdd newydd o wirio y bydd sglodion diogelwch swyddogaethol yn gweithio’n ddibynadwy,” meddai Roland Jahnke, Pennaeth Dulliau Dylunio yn Fraunhofer EAS.“Fel diwydiant, dydyn ni ddim yno eto.Rydym yn ceisio strwythuro'r broses ddatblygu ar hyn o bryd.Mae angen i ni edrych ar sut mae rhannau ac offer yn rhyngweithio, ac mae gennym ni lawer o waith i sicrhau cysondeb.”
Nododd Jahnke fod y rhan fwyaf o'r problemau hyd yn hyn wedi bod oherwydd un gwall dylunio.“Beth os oes dau neu dri o fygiau?Dylai’r dilysydd ddweud wrth y dylunydd beth allai fynd o’i le a ble mae’r bygiau, ac yna eu rholio’n ôl yn ystod y broses ddylunio.”
Mae hyn wedi dod yn broblem fawr mewn llawer o farchnadoedd sy'n hanfodol i ddiogelwch, a'r broblem fawr gyda diwifr a modurol yw'r nifer cynyddol o newidynnau ar y ddwy ochr.“Mae’n rhaid dylunio rhai ohonyn nhw i fod ymlaen bob amser,” meddai Oliver King, CTO o Moortec.“Gall modelu o flaen amser ragweld sut y bydd pethau’n cael eu defnyddio.Mae'n anodd rhagweld.Bydd yn cymryd amser i weld sut mae pethau’n gweithio.”
Angen rhwydwaith pentrefi.Fodd bynnag, mae digon o gwmnïau'n teimlo bod gan 5G ddigon o fanteision i gyfiawnhau'r ymdrech i adeiladu'r seilwaith sydd ei angen i wneud i'r cyfan weithio.
Dywedodd Magdi Abadir, is-lywydd marchnata yn Helic, mai'r gwahaniaeth mwyaf gyda 5G fydd y cyflymder data a gynigir.“Gall 5G weithredu ar gyflymder o 10 i 20 gigabit yr eiliad.Rhaid i'r seilwaith gefnogi'r math o gyfradd trosglwyddo data, a rhaid i'r sglodion brosesu'r data hwn sy'n dod i mewn.Ar gyfer derbynyddion a throsglwyddyddion mewn bandiau uwch na 100 GB, rhaid ystyried yr amlder hefyd.Yn Ffederasiwn Rwsia, maen nhw wedi arfer ag amledd o 70 GHz ar gyfer radar ac ati.”
Mae creu’r seilwaith hwn yn dasg gymhleth sy’n pontio sawl dolen yn y gadwyn gyflenwi electroneg.
“Yr hud sy’n cael ei siarad i wneud i hyn ddigwydd yw ceisio gwneud mwy o integreiddio ar ochr RF y SoC,” meddai Abadir.Integreiddio â chydrannau analog ADC a DAC gyda chyfradd samplu uchel iawn.Rhaid integreiddio popeth i'r un SoC.Rydym wedi gweld integreiddio a thrafod materion integreiddio, ond mae hyn yn gorliwio popeth oherwydd ei fod yn gosod nod uchel ac yn gorfodi datblygwyr i integreiddio hyd yn oed yn fwy nag a feddyliwyd yn flaenorol.Mae’n anodd iawn ynysu popeth a pheidio ag effeithio ar gylchedau cyfagos.”
O'r safbwynt hwn, trosglwyddo llais yn bennaf yw 2G, tra bod 3G a 4G yn fwy o drosglwyddo data a chefnogaeth fwy effeithlon.I'r gwrthwyneb, mae 5G yn cynrychioli toreth o wahanol ddyfeisiau, gwahanol wasanaethau a lled band cynyddol.
“Mae modelau defnydd newydd fel band eang symudol gwell a chysylltedd hwyrni isel yn gofyn am gynnydd o 10x mewn lled band,” meddai Mike Fitton, Cynllunydd Strategol ac Arbenigwr Datblygu Busnes yn Achronix.“Yn ogystal, disgwylir i 5G ddod yn bwysig iawn i V2X, yn enwedig ar gyfer y genhedlaeth nesaf o 5G.Bydd gan 5G Release 16 URLLC sy'n bwysig iawn ar gyfer cymwysiadau V2X.Cymhwysiad math rhwydwaith.
Mae cynllunio ar gyfer dyfodol ansicr 5G yn aml yn cael ei ystyried yn gyfres o uwchraddol gyda 10x yn fwy o led band, latency 5x, a 5-10x yn fwy o ddyfeisiau.Cymhlethir hyn gan y ffaith nad yw'r inc yn y manylebau 5G yn sych iawn.Mae yna bob amser ychwanegiadau hwyr sy'n gofyn am hyblygrwydd ac yn troi'n rhaglenadwyedd.
“Os ydych chi'n ystyried dau angen mawr cyswllt data caledwedd oherwydd lled band uchel a'r angen am hyblygrwydd, mae hyn yn golygu ei bod yn debyg y bydd angen rhyw fath o SoC neu ASIC pwrpasol arnoch sydd â mwy o raglenadwyedd rhwng caledwedd a meddalwedd.…os edrychwch ar bob platfform 5G heddiw, maen nhw i gyd yn seiliedig ar FPGAs oherwydd dydych chi ddim yn gweld y mewnbwn.Ar ryw adeg, mae'r holl OEMs di-wifr mawr yn debygol o symud i bŵer ASIC meddalwedd mwy darbodus ac wedi'i optimeiddio, ond mae angen hyblygrwydd a chymhelliant i leihau cost a defnydd pŵer.Mae'n ymwneud â chadw hyblygrwydd lle mae ei angen arnoch (mewn FPGAs neu FPGAs wedi'u mewnosod) ac yna ychwanegu swyddogaethau lle bo'n bosibl i gyflawni'r gost isaf a'r defnydd pŵer isaf.”
Mae Tate of Flex Logix yn cytuno.“Mae mwy na 100 o gwmnïau yn gweithredu yn y maes hwn.Mae'r sbectrwm yn wahanol, mae'r protocol yn wahanol, ac mae'r sglodion a ddefnyddir yn wahanol.Bydd y sglodyn ailadrodd yn fwy cyfyngedig o ran pŵer ar waliau adeilad, lle gall fod man lle mae eFPGA yn fwy gwerthfawr. ”
Straeon Cysylltiedig Y Ffordd Greigiog i 5G Pa mor bell fydd y dechnoleg ddiwifr newydd hon yn mynd, a pha heriau sydd ar ôl i'w goresgyn?Profi Di-wifr yn Wynebu Heriau Newydd Mae dyfodiad 5G a thechnolegau diwifr newydd eraill yn gwneud profi hyd yn oed yn fwy anodd.Mae profi diwifr yn un ateb posibl.Sgwrs Dechnegol: Beth mae 5G, y safon ddiwifr newydd, yn ei olygu i'r diwydiant technoleg a pha heriau sydd o'n blaenau.Ras Offer Prawf 5G yn Dechrau Mae'r genhedlaeth nesaf o dechnoleg ddiwifr yn dal i gael ei datblygu, ond mae gwerthwyr offer yn barod i brofi 5G mewn lleoliadau peilot.
Mae'r diwydiant wedi gwneud cynnydd o ran deall sut mae heneiddio'n effeithio ar ddibynadwyedd, ond mae mwy o newidynnau yn ei gwneud hi'n anoddach eu trwsio.
Mae’r grŵp yn archwilio potensial deunyddiau 2D, cof NAND 1000-haen, a ffyrdd newydd o logi talent.
Mae integreiddio heterogenaidd a dwysedd cynyddol mewn nodau pen blaen yn peri rhai heriau heriol a brawychus i weithgynhyrchu a phecynnu IC.
Mae dilysu prosesydd yn llawer anoddach nag ASIC o faint tebyg, ac mae proseswyr RISC-V yn ychwanegu haen arall o gymhlethdod.
Cododd 127 o fusnesau newydd $2.6 biliwn, a chodwyd cyllid sylweddol gan gysylltedd canolfan ddata, cyfrifiadura cwantwm a batris.
Mae'r diwydiant wedi gwneud cynnydd o ran deall sut mae heneiddio'n effeithio ar ddibynadwyedd, ond mae mwy o newidynnau yn ei gwneud hi'n anoddach eu trwsio.
Gall dyluniadau heterogenaidd, diffyg cyfatebiaeth thermol mewn achosion defnydd gwahanol effeithio ar bopeth o heneiddio carlam i warping a methiant system.
Mae'r safon cof newydd yn ychwanegu buddion sylweddol, ond mae'n dal i fod yn ddrud ac yn anodd ei ddefnyddio.Gall hyn newid.
Amser post: Maw-16-2023