(文/赵法彬)从人们的工作方式,到孩子学习方式,再到大家开展业务的方式,计算正在影响每人生活的方方面面,高性能计算从未像现在这般重要。我们现在正处于由云计算、数字化转型、5G和AI驱动的高性能计算大周期中,每个领域都需要并想要更多的计算能力。在5G领域,AMD目前凭借强大的自适应计算产品组合在市场上处于领先地位。日前,AMD数据中心及通信事业部高级业务总监Gilles Garcia通过网络介绍了AMD在5G网络部署方面的最新进展。
5G对计算能力提出新要求
Gilles Garcia表示,在5G网络,RU也就是无线电单元提出了很多的计算要求,因为会有更多的终端的用户,而且这些终端用户也会要求更高质量的体验。比如说会有更多的关于5G移动体验的信息,也有更多的数据进入到RU,更多的数据会进入到DU,也会有更多的无线信息进入到DU,所有这些都会对计算能力提出要求。另外,对无线电来说,它的算法、波束成型、移动跟踪等方面的功能,都会有非常高的计算要求。所以从DU到RU,在效能管理的无线电网络上,端到端的从RU到DU都会有大量的计算要求。同时,这种要求还需要对计算能力进行配置,需要给不同的用户赋予权重。通过这样的方式可以看到,无论是对于无线电还是对于分布式单元,确实都会有更高的计算要求。
关于5G计算要求主要是两个领域最为突出。Gilles Garcia介绍说,一个是前传领域,比如说有很多的数据,要从无线电进入到分布式单元。在大规模MIMO的无线电在蜂窝塔上,会有300 GB的数据进入到分布式单元,所以说它在处理数据方面的计算要求是非常高的。另一个是集中式单元,主要是安全性方面的要求,因为它有汇总很多的无线电和终端的用户,这就会给计算要求带来很多的压力,必须要对CU的安全功能进行大量的计算处理。
Gilles Garcia继续说,另外还有5G核心网络,因为现在有很多内容都已经软件化,所以也会有很高的计算要求。所以,总体来说,基于这么多的加速需求,就需要把这些功能从CPU上卸载下来,然后进行专门的加速,降低它的时延和功耗,并且减少需要使用的核心数量。
Gilles Garcia表示,(RU)5G 3GPP引入了非常复杂的元素,也就是说供应商用不同的无线电配置可以做很多工作,比如说一些小蜂窝,4T4R、8T8R,大规模MIMO,还有二或者三个频带的无线电,给高能效的无线电计算带来了非常大的挑战。现在的无线电在配置和计算能力方面确实是给DU分布式单元带来了很多的复杂性,比如说它的前传现在会复杂得多,尤其是在带宽和通量方面,另外对计算能力的要求也比以前提高很多。在CU集中式单元方面,有很多安全方面的要求,包括基站的安全,这也会带来很多新的挑战,比如说现在就需要很多有高性能的安全和汇总,因为在CU会汇合很多的DU。在5G核心网方面,因为现在普遍在5G市场用的都是虚拟的RAN,它会有在容器化和编排方面的功能,这就需要在5G核心网络有非常高的计算能力,由于是虚拟的RAN,又要支持多个供应商,所以在这方面又需要很高的集成度和互操作性。Gilles Garcia认为,要应对这些挑战,高性能、高能效的处理器、加速器还有器件就非常必要,只有这样才能满足RU、DU、CU和5G核心网的要求。
AMD通信产品组合满足5G新要求
AMD是一个非常高性能的计算公司,其整个高性能计算产品组合包括云、网络、超大规模及超级计算,5G与通信基础设施,人工智能与分析学无处不在,灵活应变的智能系统,游戏、模拟与可视化,更智能的客户端设备与边缘端。其中,5G与通信基础设施是当今世界通信的中心。AMD在今年2月收购了赛灵思,而赛灵思是自适应计算领域的一家领先企业,两家公司组成了一家在5G无线市场非常强大的企业,在自适应计算领域,能够实现通信领域的领导力,其5G与通信基础设施产品组合涵盖了地铁/交通与融合接入、5G核心网、集中式单元、分步式单元、无线电单元,并且部署于全球7大5G无线设备制造商中的6家。
Gilles Garcia介绍说,近日,通过与北美合作伙伴在提供5G服务的同时展示网络切片,和印度合作伙伴展示为5G和专网提供数字服务,AMD显示了自身端到端的生态能力,RAN从5G核心网络一直覆盖到无线电,都是使用AMD的技术平台,并且收获了非常广泛的好评,通过推进这生态布局,AMD可以让客户来选择最好的合作伙伴来满足在RAN方面所有层次的需求。在无线电、无线电单元方面AMD能提供非常丰富的技术平台,比如在无线电单元方面我们有RFSoC DFE,这是一个单一的无线电单元,可以实现端到端的在配置一个ASIC;另外还有我们的Versal 7纳米系列的产品,特别适合大规模MIMO进行波束成型和其它功能。所以我们很多不同的器件都可以满足不同功能的需求。在DU、CU和5G核心网络,AMD的EPYC处理器可以说是相关服务器选用的最佳的CPU的选择,AMD赛灵思加速板的性能,可以很好的服务于DU、CU和5G核心网络的要求。
Gilles Garcia表示,RFSoC第一代和第三代的设计,集成了DAC、ADC,有一个很大的可编程逻辑,灵活性非常高,能够帮助客户非常灵活的去部署它的无线电链路。RFSoC DFE我们对DUC、DDC、DPD等很多的数字前传的部分都进行了优化,其结果就是性能达到原来的两倍,而功耗只有原来的一半。DFE一个器件就可以满足8T8R 200兆赫的设计要求,是AMD和赛灵思的一个参考设计,它是前传和RAN的接口,可以实现Low PHY进行DFE的处理。这个参考设计现在还在开发过程当中,预计2023年1月问世。从AMD赛灵思在5G方面的产品路线图中可以看到,AMD从2018年开始推出RFSoC第一代和第三代,2020年AMD推出了RFSoC DFE,实现了以ASIC为基础的一个80%的优化,最高能够达到400兆赫的瞬时带宽,有非常高的集成度和非常低的功耗,根据我们的路线图,下一代的DFE,我们会推出7纳米级的产品,它的计算能力会达到原来的两倍,并且还会融入一个AI引擎。这个器件的系列主要是满足客户在波束成型和基带方面的需求,我们的Versal 7纳米系列的Versal AI和平台主要是支持64T64R的一个大规模MIMO的波束成型,另外还有我们引脚对引脚的一个VC1702主要是支持32T32R这样大规模MIMO的波束成型。那么这两个器件已经向客户推出,并实现了量产。
Gilles Garcia还透露了AMD携手Viettel扩展5G移动网络的情况。由Viettel实施、采用AMD赛灵思Zynq™ UltraScale+™ MPSoC器件的5G移动网络现场试验部署成功完成。作为越南最大的、服务于超过1.3亿客户的电信运营商,Viettel High Tech在运用AMD无线电技术进行此前的4G部署方面拥有丰富历史,目前正采用新型5G远程无线电头端(RRH)加速全新网络。Viettel的最新5G移动网络旨在满足全球移动用户对容量和性能日益增长的需求,预计将于2022年底完成部署。AMD是Viettel自主5G无线电开发的专属无线电单元(RU)芯片供应商。在成功完成首次现场试验后,赛灵思MPSoC将被部署到另外300个8T8R宏站和900个5G无线电中。此外,赛灵思Zynq UltraScale+ MPSoC还被Viettel选中,用于其首代64T64R大规模MIMO(Massive MIMO)无线电,该无线电现正为现场试验进行优化。Viettel正在开发的下一代无线电仍将采用赛灵思Zynq UltraScale+ RFSoC技术,以提供业界领先的集成度和更高性能。
最后,Gilles Garcia再次表示,AMD正在布局整个5G无线电的全链路市场,从无线电到DU到CU到5G的核心网络,都可以满足客户的需求。
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