5 g的成本上升

半导体工程坐下来谈挑战和进步5 g Yorgos Koutsoyannopoulos,总裁兼首席执行官Helic;高级主管Mike Fitton战略规划和业务发展Achronix;莎拉•约斯特高级产品营销经理国家仪器;阿文德•韦尔,产品管理主管有限元分析软件。以下是摘录的谈话。第一部分,点击在这里。第二部分是在这里。

SE:我们的目标是一切最终挂了5 g网络?

约斯特:不是所有需要这种复杂性。所以关键是我们如何设计能力,但也有能力削减我们可以潇洒地部署和只有部分我们需要为不同的应用程序。你永远不会需要那么多带宽在你的手机上。你不需要一个4 k的视频,因为你的眼睛看不到的区别。但你的车确实需要更高的带宽与云通信。因此,知道何时做出权衡和使用正确的方法的关键部分将是重要的。机器学习将在大,与自动化网络,切片和类似这样的事情。

Fitton:垂直切片的网络真的很有趣,当你需要处理的优势。

约斯特:动态以及我们如何做,所以一个人没有参与切换。

Fitton:是的。

SE:这种技术只在市区吗?

Koutsoyannopoulos:今天最大的问题之一是构建新模型在城市地区。这是一个正在进行的工作。在硅谷,这有点容易,更可预测。如果你去一个城市的密集的环境,它将需要更长的时间。的原因之一是,我们拖的平行对话框与健康和安全有关。现在我们谈论照明与毫米波频率功率我们尚未达成一致。我们必须想出一个标准的遵从性。我们首先必须解决。然后我们可以讨论功率,然后我们可以谈谈我们可以构建的模型。所以从部署的角度来看,它可能是一个混合的城市和农村地区。

Fitton:我同意从无线电波传播的观点。这将是极其复杂的建立一个真正的城市环境。这是赚钱的。

约斯特:最关键的一个益处被吹捧为5克是能够添加更多用户单位面积。你不需要在农村地区。不会有100000人挤在一个很小的区域。

然而,SE:农民想要5克。

约斯特:更多的IIoT应用程序。农民和工厂在有成百上千的塔是相似的。但是你不需要从一个牧场到另一个的基础设施来支持这样的密度。你可以把它传播出去。也许你只有一个基站和它可以服务。但在一个城市,你有成千上万的人,你有完全不同的需求。你可以为农民提供一个塔,你不能为整个城市一个塔。

韦尔:模拟这些基础设施在不同环境中,像一个城市和农村环境,是完全不同的。在城市化的环境中,你必须考虑到很多不同的方面,因为当你谈论毫米波视线。

SE:它甚至不经过一个窗口。

韦尔:是的,我们要用的技术来构建这些产品必须承受所有这些不同的条件。我们摔跤的一件事是你如何模拟在一个理想的世界和理想。当你构建产品时,你正在构建一个理想的情况。但当你在塔上安装该产品,你自动变位,环境条件如下雨,温度和湿度,这些将会改变。随着,嵌入式设备的温度水平变化。你必须为所有这些不同的设计条件。使用一个技术设计所有这些不同的条件是不可能的。你可以使用一个简单的麦克斯韦方程来解决天线辐射几米宽。但当谈到公里的辐射,你如何模拟?你不能使用类似的物理模拟的城市环境。

SE:延迟5 g高于4 g ?

Koutsoyannopoulos:我们今天会利用高带宽的应用程序。但很多我们想象的应用程序将需要大大降低延迟。所以我们必须处理从一个系统的观点。这不是关于一个基站和移动设备之间的连接。它是整个系统,端到端。

SE:这是我们走向更多的原因之一计算边缘,对吧?

Koutsoyannopoulos:正确,这可能是唯一的方法来保证低延迟。但是人们想探索如何优化端到端系统延迟,不只是把很多的权力优势。

韦尔:我的边缘计算是我们看,由于带宽限制。如果我们没有带宽和延迟的限制,我们不可能搬到边缘计算。

Fitton:但计算边缘的支持者会说,集中一切都是一个不自然的做事的方式。为什么我们移动所有的数据?我们不做数据处理的数据在哪里吗?

韦尔:它的进化。当我们只计算可能的边缘,我们建立的优势。每个人都有自己的电脑,你必须把它与你在一起时的感觉。然后互联网突然走过来,边计算开始消失,我们都开始依赖服务器。然后突然间带宽成为了限制,所以我们必须聪明的边缘和较低的权力。这就是我们现在,它将继续在未来几年。但如果你删除带宽限制,所有你能做的就是喜欢你能做什么在你的电脑吗?

约斯特:都是关于电池。如果你今天看手机与10年前,你不需要每天给它充电。这是一个巨大的考虑,至少在移动应用程序。

Fitton:在所有分散的没有意义。它必须是一个组合。我们需要集中一些事情我们可以因为这样更高效。但有些事情必须得做正确的边缘。这是一个连续体。

韦尔:如果你看自主车辆,边缘计算将是未来。你必须有重要的决定在汽车上。你不能有一个决定其他地方并发回。

约斯特:但是随着技术我们已经全面推广,还需要定期更新。汽车是昂贵的足够的,你不会每两年更换手机。必须有一种方式让更新旧汽车市场上不需要硬件更换。有一个平衡是好的,因为你可以利用一些新技术。还有一个大5 g的可靠性问题。我们假设它会工作,你会得到你的信号,但我们仍然需要本地化处理,以确保这些关键决策。

Koutsoyannopoulos:主要的原因我们不能提供更多的权力边缘,直到现在是功耗。手机耗电量小的形状是一个大问题。我们所做的EDA公司是帮助人们降低功耗。我们设计工具,可以使这成为可能。现在我们讨论的是5克,我们把更多的复杂性系统设计,要使这成为可能。我们必须改善和设计算法和仿真方法和分析帮助设计师使事情超低功率。这就是我们如何能够结合边缘服务器上部署计算能力计算能力在另一端。

SE:这成为一个系统架构的问题吗?

Koutsoyannopoulos:当然。

Fitton:我同意。它需要很多人的巨大的创新对于每一个不同的方面。只有通过考虑所有的方面,我们会得到一些有价值的事。

SE:让我们深入成本。推进,大量的基础设施投资5 g需要将是巨大的。我们如何降低成本?

Fitton:这里有两个不同的元素。一是使它更便宜。另一个是关于新收入来源。使它更便宜的只是一个部署模型。所有的厂商都做一个公共基础设施模型。每个人都有一个计划。你把光缆回数据中心运行的云RAM在地下室。现在你已经改变了的部署模型。建筑运营商可能会把它放在一个共同的主机提供网络覆盖。这是便宜得多。 So you see a lot of people converging from a traditional DAS (distributed antenna system) space, and then you push on that for more revenue. If you save 1% of aviation fuel over 10 years, that saves you $2 billion. Achieving that should be easy with analytics at the edge. What you’re doing is minimizing the infrastructure costs while tapping into all of these other optimizations you can do from an end application point of view.

韦尔:一件事需要考虑整体的总能耗,将上升,因为基础设施。5 g基础设施、电力消耗至少10到20倍今天消费。想象一下,如果你是组织整个基础设施5 g的端到端今天存在。没人买得起功耗的10倍。我们相信会发生在未来两年内将会有积极的减少电力消耗。这些创新将会发生如何仍有待确定。但历史是一个好迹象,这将发生。今天的手机的电量消耗是下标2瓦。5年前相同数量的计算需要20个手机。有能力在技术创新方面。 We are only scratching the surface of power consumption on 5G, on antenna design, on software-defined antennas, and on algorithms. There’s a lot that can be done, which is literally going to drive down the cost. As it stands today, there is a huge cost for infrastructure, which includes power.

SE:当然是有很多发生与边缘设备在这方面。是发生在基站,吗?

韦尔:是的。即使你采取一个基站,如果它会使用兆瓦的电力,将需要10的,这不会发生。不会让这种事情发生。所以突然间你有这巨大的能源危机。我们可能不会得到,将会在美国。经济学可以帮助我们创新不够快所以我们不来。但如果你考虑这个问题,对车辆的自动驾驶只是前提你需要几百千瓦的电力汽车。会有架的计算机处理浮点运算的数据。这不会成为现实。你不会有计算机架在你的躯干。 All these fusion sensors that sense data will do edge computing in a power-efficient way, and send that data back to efficient processors.

SE:当你把力量,你会得到一个很大的噪音。

Koutsoyannopoulos:在芯片层面,一方面你的发射机必须足够大声发出一个信号。有多个radios-maybe 20多个乐队在相同的死,你有一个低功率供应。所以噪音更重要,因为你的力量更低。电介质真的很薄,这种复杂性和你联系在一起的。问题是如何优化。看来,我们会分阶段提供设计和芯片。我们的工具和方法,考虑影响优化物理方面发挥重要作用。从我们的角度来看,我们看到的最大问题是电磁串扰之间的不同的收音机和不同的块。这将优化这些系统中扮演重要角色。我们提供EM-aware分析,真正有助于降低功耗。 This is one way to help optimize the design.

约斯特:测试这不是易事。我们还没有做得很好定义5 g测试会是什么样子的。你开始看天线的设计为芯片方案,你没有一个测试点接入,算出实际表现的样子。所以我们要开始看无线测试,但是一旦发生我们传统的校准方法去窗外。LTE,我们花了20年优化测试是怎么看。5 g,我们有机会挣值管理重新评估我们所做的决定都是正确的测量,如果你看相邻信道功率的问题。我们需要退后一步,重新评估芯片组是什么样子以及如何确保它正常工作。低功耗是困难的,但是如果我们只是打开一个发射器和确保它会创建一个信号,也许这并没有改变的基础。做互操作性测试,看看多个无线电互相影响可能出现,但没有人希望增加他们的测试时间和测试费用,所以保持它简单,也很重要。

Fitton:有些事情我们可以做来减少权力。我们会有更多的天线以低得多的权力。一直有一种权力限制我们所做的事情。从半导体的观点,每个人都移动到深亚微米技术是我们的地方。我们将搬到7海里。有其他选项,包括多核和multi-chip和各种启发式方法来优化这些设备。比asic fpga消耗更多的电力,但它们消耗大大小于软件。你必须考虑你的整个系统。你需要运行在软件?,你需要使用硬件加速器吗? When you go from 2G to 3G, you increase complexity by an order of magnitude. From 3G to 4G, and 4G to 5G, you need more processing power at each step and more processing hardware. If you can harden that, you want to put it in an ASIC. If you can’t harden it because you don’t know what you’re doing next, then you need programmability. You need flexibility because the standards are going to change and because the applications are going to change. Sometimes consuming a few more watts is the only way to compete in a new space.

有关的故事
新5 g的障碍
第2部分:准备5 g标准和技术只是问题的一部分。减少延迟和开发应用程序利用5克还有很长的路要走。
准备一个5 g的世界第1部分:成本上升、巨大的复杂性和挑战在测试和模拟这些设备需要一些基本的通信市场的变化。
在美国将5 g部署滞后?
德勤咨询认为美国落后了中国和其他国家。