CEVA-XC12 : répondre aux exigences de la 5G avec un DSP ultra-efficace

La 5G — la cinquième génération de réseaux mobiles — passe rapidement du concept à la réalité. Bien que les déploiements initiaux aient commencé en 2020, les standards évoluent encore, et de nombreuses spécifications restent en flux.

Mais que promet exactement la 5G ? L'Alliance NGMN décrit plusieurs indicateurs de performance clés que tout standard 5G doit satisfaire :

• Débits de dizaines de mégabits par seconde pour des dizaines de milliers d'utilisateurs.
• Débits de 100 mégabits par seconde pour zones métropolitaines.
• 1 Gb par seconde simultanément pour de nombreux travailleurs sur un même étage de bureau.
• Plusieurs centaines de milliers de connexions simultanées pour capteurs sans fil.
• Efficacité spectrale significativement améliorée par rapport à la 4G.
• Couverture améliorée.
• Efficacité de signalisation améliorée.
• Latence significativement réduite.

En résumé, la 5G unifiera un vaste écosystème d'utilisateurs — des déploiements IoT massifs au mobile broadband gourmand en bande passante — et supportera de nouvelles applications que la LTE ne peut simplement pas gérer — VR, V2X, e-Santé, et services critiques — tout en restant compatible avec l'infrastructure LTE existante.

Prenez le V2X, par exemple. Dans les scénarios véhicule-à-véhicule, les voitures autonomes doivent échanger des messages de sécurité temps réel — comme « J'approche de l'intersection ; veuillez céder le passage » — avec une latence de milliseconde. De tels cas d'usage illustrent les exigences strictes de fidélité et latence que la 5G doit délivrer.

Ces demandes se traduisent en exigences de traitement sans précédent. La 5G doit supporter des débits de pointe jusqu'à 20 Gbps avec une latence cible de 1 ms, en tirant parti de techniques comme Massive-MIMO et beamforming 3D. Les DSPs LTE-Advanced Pro conventionnels ne peuvent simplement pas combler cet écart de performance.

Selon ABI Research, le trafic de données mobile 5G devrait représenter 40 % du trafic total de données et avoir 500 millions d'abonnés d'ici 2025. L'usage 3G et 4G continuera de croître linéairement, tandis que la 5G est projetée pour croître exponentiellement.

Pour combler cet écart, CEVA a dévoilé le cœur DSP CEVA-XC12 — un moteur puissant, économe en énergie, conçu pour modems multi-gigabit. Son architecture modulaire permet la personnalisation pour smartphones, stations de base, small cells, macro cells, et déploiements cloud-RAN.

Le XC12 supporte le spectre complet des fréquences 5G — de 450 MHz jusqu'à 80 GHz — et est tout aussi apte pour LTE-Advanced Pro, eMBB, LAA, MulteFire, LWA, V2X, Wi-Fi 802.11ax, WiGig 802.11ad, FWA, et charges de travail VR.

Les technologies clés sous-tendant le XC12 incluent :

• Une nouvelle micro-architecture pour répondre aux exigences de très haute fréquence et consommation ultra-basse — capable de fonctionner à 1,8 GHz en 10 nm et délivrant 50 % moins de consommation que son prédécesseur, le CEVA-XC4500.
• Capacités de calcul massives pour maintenir un haut débit binaire — équipé de moteurs de processeur quad-vectoriels approchant 1 téra opérations par seconde (TOPS).
• Arithmétique haute précision — atteint une résolution optimale avec traitement matriciel jusqu'à 256×256 dimensions.
• Instructions spécialisées pour accélérer tous les composants baseband — support pour démodulation 256 et 1024 QAM avancée.
• Interfaces de streaming cœur — permettant transferts ultra-faible latence entre cœurs ou accélérateurs.
• Plan de contrôle pour gestion massive-utilisateurs et systèmes multi-RAT — incorporant une unité de traitement scalaire avec un score CoreMark/MHz de 4,4 pour gérer le nombre énorme d'utilisateurs requis pour LTE MTC et IoT 5G.

Le XC12 dispose aussi d'une architecture de cache à l'état de l'art et de support de cohérence matérielle pour implémentations multi-cœurs transparentes. Le cœur DSP CEVA-XC12 est maintenant disponible pour licence — cliquez ici pour plus d'informations.