展讯通信全球副总裁康一:5G研发全面提速

2017-06-12 来源:中国信息通信研究院 字号:

2017年6月12日,由IMT-2020(5G)推进组主办的2017年IMT-2020(5G)峰会在北京开幕。为期两天的大会以“5G标准与产业生态”为主题,邀请工信部领导以及数十家国内外主流移动通信和相关应用单位专家500多人参加会议讨论,并面向业界发布《5G网络技术测试规范》。

会上,展讯通信(上海)有限公司全球副总裁康一发表了题为《5G:研发全面提速》的主题演讲。

展讯通信(上海)有限公司全球副总裁康一发表了题为《5G:研发全面提速》的主题演讲

以下是演讲实录:

各位领导,各位嘉宾,非常高兴能代表展讯在这里跟大家交流一下我们公司在5G方面研发的情况。

标准方面的事情,今天上午下午很多演讲嘉宾都讲过了,我也不在这多重复了。第一个5G版本R15,按照现在的计划是在今年12月份确定,到2018年的3月份才正式的冻结,这是第一个5G的版本。

5G在标准这块主要有三个场景,大家也都非常明确,在宽带、高可靠低时延还有物联网方面,有三个主要的场景。这块根据目前标准化的进程,根据我们的理解,在宽带和高可靠低时延这块,标准化的进程比较靠前,相对来讲,在物联网场景上,5G的标准化进程相对比较滞后一些。我们研发的工作也是根据标准化的情况来进行的,在宽带和高可靠低时延这两个场景进度快一些,在物联网这个场景,在5G方面相对来讲比较滞后一些。

实际上5G和4G目前最主要的,我们除了有带宽的提高之外,还有不同种类的场景,这个是在我们5G研发中特别关注的一些问题。关于标准的问题,时间关系,我就比较快地略过去。在这里我想讲一下我们在5G终端芯片这方面研发的情况。这里实际上有一个图,是一个5G和4G在终端的复杂性上的对比,终端复杂性把它具体分成它需要的运算的次数和存储的量。这里面大家可以看到,蓝色的部分是4G的,橘黄色的部分是5G的,这是根据目前5G的3GPP标准模拟出来的数字。这里面在运算复杂度上差不多提高了10倍,乘法提高11倍,加法提高8倍,大致提高了10倍,而内存的要求提高5倍。这是一个很大的挑战,大家知道我们之前都是靠摩尔定律生活,特别是在4G、3G的时候也是靠摩尔定律。但那时候摩尔定律比较有效,目前摩尔定律被他们说成快死了,死倒是没死,至少摩尔定律是明显放慢了,半导体更新的速度放慢了。按照以前的摩尔定律,我们要有10倍的复杂度的提高,基本上需要三代,大概两年一代,需要三代。这里有一个问题,第一,摩尔定律放慢了,实际上两年一代做不到了。第二,因为我们到目前按照到2020年5G要商用,甚至在2020年之前5G就要商用,我们其实没有多少时间,所以摩尔定律确实在这帮忙的程度相对没有以前那么大,这个对我们做终端芯片的是一个非常大的挑战。另外还有一个问题,由于我们的数据率明显提高了,到几个Gbps,大家可以大致算一下,比如数据率提高到8个Gbps,你的CPU如果运行在1GHz这个频率上,相当于你基本上在四个周期里要干一次活。基本上把这个数从内存中取出来,然后再存回去,至少两个周期。这个实际上对CPU或者对处理器的运算能力要求非常高,当然这个并不是说做不到,做得大,10个Gbps的开关、路由早多少年就做到了,但是大家想想那10个Gbps的路由都这么大的盒子,里面消耗了多少电。我们现在要做的是这么小一个玩意,功耗的要求是非常高的。所以你把CPU做得非常快,它的功耗就变得很大。这个也是因为5G速度变高以后带来的另外一个挑战,我们必须用多处理器的技术,它就明显变成和以前不一样,以前用一个处理器干的活,现在用好几个处理器去干。大家知道,解一元一次方程很简单,解多元方成复杂度和一元方程不能比,也是说对终端芯片的要求变得非常高。

下面看一下对射频芯片的要求,主要集中在两个方面,一个方面是高频,有6GHz以下的和高频段的毫米波。6GHz以下目前和包括WI-FI在内的都很像,所以这个频率不是问题,但是问题的是那个几十GHz的毫米波,这个比以前大概提高10倍,频率高是对设备的要求做了很大的提高。另外的要求,我们知道5G的带宽现在变成100M甚至200M的带宽,宽带对于射频芯片的要求变成了另外一个要求。比如在这里说,大家都是做一个AD或者DA,你现在基带的带宽变成了100M或者200M,和你以前基带的带宽是10M和20M,又提高了10倍,这个的要求也是完全不一样的。对射频芯片的设计来讲,一个是高频,一个是宽带,这两个的要求还是很挑战的。

这里我想讲一下我们射频这块的计划。在低频上,刚才讲了在低频段相对速度比较快,我们可以保证说在2019年到2020年之间我们射频的芯片商用这个没有问题,在毫米波的波段高频段,我们现在已经开始做一些工作,做一些高频器件研发的工作,希望在2020年以后能够赶上高频段的5G的进程。

目前我们在基带芯片方面的工作,主要分成两个部分,一部分是用原型机,主要是FPGA组成的原型机来做5G的试验,另外一部分是我们已经开始做5G的商用或者是商用芯片。原型机的部分,我们第一版的原型机用的是FPGA,射频芯片的频率还是比较低的,20M是一个相对窄带的射频芯片,这个原型机第一版的就是Pilot V1的原型机,我们已经在怀柔跟华为做过对接试验。我们现在是在做第二版的原型机,希望带宽提高到100M,这样是一个真正的5G意义上的原型机,这个目前正在研发中,希望在今年下半年也能跟系统厂商做一些对接。

我刚才讲的我们另外一个研发的就是5G的商用芯片,这个就是分成基带和芯片,基带部分用12nm来做,至少现在比较可靠的工艺是12nnm,但是可能真正到5G商用的时候需要更先进的工艺来支撑。射频芯片我们用28nm的工艺在做,这两个芯片目前都正在开发之中。我们5G这一块覆盖的场景,主要还是宽带和高可靠低时延场景,这个图里列出的是我们希望能够覆盖的场景,时间关系,不一一念了。

我们做5G离不开产业链大家共同的合作,我们目前主要是跟华为、爱立信、中兴这三家系统厂商在进行紧密的合作,这里包括在怀柔外场的试验,包括一些在国家重大专项上的各个方面的合作。另外也跟其他许多包括中国移动在内的运营商,包括一些仪器仪表厂商,包括一些高校,都有在5G上做非常紧密的合作。

这里是我们目前5G研发进度的展示,我们目前有原型机第一版,正在开发原型机第二版,希望这个原型机第二版能够跟着3GPP的R15一直走到我们的芯片,能出来。我们计划是在2018年的下半年推出我们第一个5G的芯片,这个5G的芯片是按照R15的NSA版本做出来的5G芯片。根据标准化的进程,到明年2018年的3月份,第一版的5G才真实冻结。我们争取能够在2018年的下半年就能把这个芯片拿出来,这个需要研发做很多的工作,因为我们以前做芯片的方式都是在一个标准固定的情况下,做一个topdown的design。因此时间的关系,正常的design就会做一些修改,因为你的标准没有定,所以你的Top就没有定,我们是要跟着标准的变化然后做很大变化,这个为芯片的开发做的是一个非常大的挑战。

我们也计划在2017年推出支持移动互联网5G SA的或者多模的5G芯片,希望能够支持产业链在5G的研发,也支持中国移动和其他的运营商在5G各个方面的研发的努力,为5G的商用做好准备。

展讯从做GSM开始起家,之前在2G、3G、4G我们都是落后别人几步,或者说好的时候我们差人一步。希望在未来,我们能够跟世界先进水平同步,在5G上我们能够成为第一批提供5G商用芯片的公司。

我的演讲就到这,谢谢大家。

主题阅读: 5G  展讯通信