越南大型移動網(wǎng)絡運營商Viettel在5G系統(tǒng)、設備和SoC領域雄心勃勃。Viettel的研發(fā)部門Viettel High Tech開發(fā)了完整的5G網(wǎng)絡架構系統(tǒng)，包含設備、無線接入網(wǎng)絡（RAN）、傳輸網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡。這也讓越南一躍成為少數(shù)幾個能夠生產(chǎn)5G設備的國家之一。

Viettel High Tech之前一直在為gNB 3GPP 5G基站設計一款5G數(shù)字前端SoC。為了獲得競爭優(yōu)勢，Viettel的開發(fā)團隊需要加快產(chǎn)品上市速度。其實，在通訊半導體行業(yè)中，產(chǎn)品開發(fā)窗口期往往很短。許多組織需要在5G標準還不成熟的時候就開始開發(fā)解決方案，以此來跟上不斷變化的標準，且不能造成產(chǎn)品上市延遲。

為了簡化5G SoC專用處理器的開發(fā)流程，Viettel High Tech團隊使用了新思科技ASIP Designer，該工具套件能夠讓專用指令集處理器（ASIP）的設計過程實現(xiàn)自動化并加快設計速度。

Viettel High Tech首席工程師Le-Thai Ha博士指出：“ASIP Designer加快了Viettel首款5G數(shù)字前端SoC的設計過程，讓我們不僅節(jié)省了時間，而且還達到了預期性能。有了ASIP Designer，我們只需在架構、尺寸和功耗方面進行小幅改動，即可針對新版本的5G算法輕松調(diào)整設計。借助ASIP Designer附帶的compiler-in-the-loop和synthesis-in-the-loop設計流程，我們在多輪變更和優(yōu)化過程中節(jié)省了長達數(shù)月的時間。此外，ASIP Designer為我們提供了多種可能性和選項，讓我們可以在SoC開發(fā)階段和芯片就緒后對5G信號處理流進行優(yōu)化。這種靈活性是采用硬接線設計時無法實現(xiàn)的?！?/p>

接下來，本文將更詳細地介紹Viettel團隊是如何與新思科技合作來實現(xiàn)5G設計目標的。

5G算法需要硬件加速來釋放性能

5G基站SoC囊括了許多采用固定功能RTL設計的子模塊。當時5G標準雖已定義，但相關要求尚未實現(xiàn)標準化，開發(fā)者開始在這些設計的實際數(shù)據(jù)處理模塊中引入更多的軟件可編程性。這些數(shù)據(jù)處理模塊通常是無線電前端模塊，用于對來自天線的信號進行數(shù)字校正。隨著相關5G要求的制定，軟件可編程性讓設計團隊能夠靈活應對各種不確定性。

但僅靠軟件可編程性不足以滿足5G的高吞吐量和低延遲需求。為此，還需要硬件加速。Viettel High Tech團隊設計了數(shù)據(jù)加速模塊以及針對特定領域的數(shù)字信號處理器（DSP）。借助ASIP Designer工具，該團隊優(yōu)化了用于5G處理的DSP。

ASIP將軟件可編程性和特定應用的硬件加速整合在一個架構中，并針對要實現(xiàn)的功能進行了優(yōu)化。ASIP的性能和能效優(yōu)于通用處理器，并且還能夠靈活地支持多種算法標準和不斷演化的規(guī)范。

Viettel High Tech團隊還為其5G數(shù)字前端SoC編寫了算法。數(shù)字預失真算法是無線通信的基礎，能夠提高5G基站中RF功率放大器的效率。這些算法必須運行得非常快，因此加速是必要的一環(huán)。該開發(fā)團隊使用ASIP Designer設計了IP模塊，以靈活的方式加速其算法在5G SoC中運行性能的提高。

“我們采用真正的軟硬件協(xié)同開發(fā)環(huán)境。Viettel的開發(fā)者同步開發(fā)了5G算法和ASIP架構。5G軟件在設計的早期階段就在硬件平臺上進行了驗證。借助ASIP Designer提供的這種compiler-in-the-loop設計流程，Viettel的開發(fā)者能夠輕松地分析算法并修改ASIP架構。”

——Le-Thai Ha博士，

Viettel High Tech首席工程師

完整EDA工具全面覆蓋開發(fā)驗證流程

作為多年的ASIP Designer用戶，Viettel High Tech與新思科技的技術專家密切合作，獲取相關的工具培訓和支持。除了ASIP Designer，該團隊還使用新思科技的設計和驗證解決方案，以及新思科技的接口和內(nèi)存IP解決方案。兩家公司建立了密切的合作關系，新思科技出色的工具和IP質(zhì)量也給Viettel的開發(fā)者留下了深刻的印象。

Ha博士表示：“我們很滿意ASIP Designer提供的加速功能。指令級并行處理、數(shù)據(jù)級并行處理以及輕松添加特殊指令的流程幫助我們提高了ASIP性能。ASIP內(nèi)核也很容易在ASIP Designer環(huán)境中得到實現(xiàn)和驗證?！?/p>

Ha博士還指出：“片上調(diào)試環(huán)境非常易于實現(xiàn)，對于任何類型的軟件開發(fā)和硬軟件調(diào)試來說都非常強大。ASIP層面和整個芯片層面的驗證都可通過支持工具實現(xiàn)，因此驗證過程更加高效，耗時更少。”

推動5G無線通信發(fā)展

5G無線通信帶來的快速連接為我們的“萬物智能”世界創(chuàng)造了新的機遇。數(shù)字體驗變得更加豐富、更加身臨其境。通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的實時自動化，企業(yè)的生產(chǎn)效率也變得更高。城市在交通管理、公共安全服務和物流方面愈加智能。

Viettel High Tech總監(jiān)Vu-Ha Nguyen先生表示：“我們作為一家創(chuàng)新的設計公司，希望在未來五年內(nèi)深入?yún)⑴c國際半導體設計鏈，為市場提供低成本和高性能的SoC解決方案?！?/p>

Viettel等公司處在推動5G通信發(fā)展的最前沿。Viettel利用新思科技的ASIP Designer、設計和驗證工具以及IP為基站開發(fā)5G數(shù)字前端SoC，正在盡其所能為越南帶來快速而可靠的連接。Viettel也一直在踐行自己的承諾，助力打造一個改善人們生活的數(shù)字社會。