人工智能使能,5G基帶電路可以定制并自動生成
5G基帶電路及相關芯片是5G基站和終端的核心,但其開發難度很大,往往需要多名工程師歷時數年開發。各行業對5G的需求差異很大。一些簡單的應用如果也使用高端電路,就浪費了,相當于殺雞的牛刀,而且電路的重新開發需要時間和人力重新開發。現在我們已經開發出一套系統,可以根據行業需求,結合AI技術定制設計5G基帶電路,成本低,省力,研發周期短。12月8號,在南京"共建重大創新平臺,促進科技自主自強"活動上,東南大學與網絡通信與安全紫金山實驗室聯合發布了5G/B5G基帶電路自動生成軟件系統。東南大學教授游曉虎用這樣的描述解讀了該團隊如何幫助中國移動通信領域的電子設計實現自動化。"
5G移動通信系統具有"帶寬大、連接大、可靠性高、時延低"的技術能力,但5G應用的推廣面臨著成本高、功耗高、技術難以滿足客戶需求的困境,面對各行業多樣化的應用需求,采用統一網絡服務的整個消費行業的發展模式已不再適用,而系統定制是解決上述困難的主要途徑。
5G系統定制的最大困難是5G基站和終端的定制。基帶電路和相關芯片是基站和終端的核心,是5G系統中最密集的部分,占5G專利的80%以上。"據游小虎介紹,傳統基帶電路的研發非常復雜,分工精細,需要一大批具有豐富設計經驗的工程師,依靠經驗和傳統的EDA工具,手工構建相關的功能電路和模塊,其設計和驗證過程非常復雜,無法實現真正意義上的電路設計自動化,研發投入大,周期長,如果要改變應用需要進行重新設計,很難達到"可達"客戶定制的要求。
他舉了一個例子:"抄表服務在一個月內可能只有幾個字節的信息傳輸,使用低功耗的小電路來滿足需求。但是,對于車輛網絡、智能制造和工業互聯網來說,需要高傳輸速率、高可靠性和低延遲電路,因此對基帶電路和芯片的需求在不同領域是不同的。
鑒于此,聯合研究小組在早期階段依靠5G無線傳輸技術和人工智能技術的長期積累,創造性地開發了"5G/B5G基帶電路自動生成軟件系統"。
具體而言,根據5G用戶在傳輸速率、芯片面積、功耗等技術指標、成本和功耗等方面的關鍵要求,可以根據‘基因單元’的并行、串行、折疊等組合操作或復用操作自動生成5G基帶電路,并優化AI參數,生成5G基帶電路布局。幫助用戶快速完成5G基站或終端基帶處理芯片的定制。"這意味著工程師未來幾年的研發周期將縮短到幾天甚至幾個小時,"尤小虎說。
他說:"在過去的六年里,研究小組一直試圖找出5G電路的共同區別,設想它們是否可以使用共同核心技術來生成適合每一個5G應用場景的電路。后來,聯合研究小組發現,5G基帶中按照傳統方法分解的大部分模塊可以用統一的貝葉斯統計概率推理模型來表示。因此,可以使用"統一模型和按需配置"的設計思想來有效地定制基帶電路。
整個設計過程基本不需要人工干預,實現了真正意義上的電子設計自動化,如5G偏振碼電路的自動生成、超低成本5G物聯網基帶電路的自動生成、超高速超高可靠5G車輛網絡基帶電路的自動生成等。余小虎說,該結果在5G、B5G乃至未來6G基帶電路的定制設計中具有廣闊的應用前景。