Xilinx-Hardwarebeschleuniger verbinden sich mit O

Feb 07, 2024

Erst diesen Monat stellte Xilinx die T1 vor, eine neue Hardware-Beschleunigerkarte, die darauf ausgelegt ist, die Fronthaul-Transportanforderungen des 5G Open Radio Access Network (O-RAN) und die rechenintensiven Low-Density-Paritätsprüfungen (LDPC) im L1-Netzwerkstapel zu entlasten.

In Zusammenarbeit mit von Partnern entwickelten IP-Kernen und der O-RAN Alliance optimiert Xilinx nach eigenen Angaben die 5G-Serverleistung mit der T1 PCIe-Beschleunigerkarte. Die Xilinx T1-Karte ist eine x16 Gen 3 PCIe-Smart-NIC, die auf dem Zynq Ultrascale+ FPGA und einem Zynq RFSoC-Chipsatz basiert.

Die Netzwerkvirtualisierung aggregierter 5G-Daten in Software hat zu Durchsatzbeschränkungen geführt, da die durch 3GPP definierten höheren Datenraten nur mit Hardwarebeschleunigung überwunden werden können. Laut Xilinx führt der Einsatz seines T1-Hardwarebeschleunigers zusammen mit einem kommerziellen Standardserver zu einem um Größenordnungen höheren Durchsatz und einer geringeren Latenz.

Der T1 entlastet die beiden intensivsten Vorgänge in einem Funkzugangsnetzwerk: 1) Fronthaul-Terminierung zwischen der Funkeinheit und der verteilten Einheit und 2) L1-Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) und andere High-PHY-Funktionen .

Darüber hinaus meldet Xilinx eine 15- bis 30-fache Verbesserung der ZUC- und IPSec-Algorithmen, die Teil des Packet Data Convergence Protocol (PDCP) sind.

Jessy Cavazos, die für Keysight schreibt, beschreibt die O-RAN-Lösung als fähig, die Datenraten für Mobilfunknetze als 7-2-Split zu erhöhen.

Die 7-2-Aufteilung unterteilt den PHY in einen High-PHY und einen Low-PHY (Option 7), deren Funktionen zwischen der Funkeinheit (O-RU) und der verteilten Einheit (O-DU) aufgeteilt sind. Anschließend werden die rechenintensiven Operationen (Option 2) von der Basisbandeinheit der zentralen Einheit (O-CU) ausgeführt, in der sich der Xilinx T1-Beschleuniger befindet.

In der Pressemitteilung zum Beschleuniger sagt Dan Mansur, Marketing-Vizepräsident für die Wired- und Wireless-Gruppe des Unternehmens bei Xilinx: „Der Trend zur Netzwerkvirtualisierung und O-RAN hat uns mit der Xilinx T1 Telco Accelerator Card die Möglichkeit gegeben, dies voranzutreiben.“ Die nächsten Schritte der Disaggregation von Standardnetzen ermöglichen uns die Expansion in jeden Winkel des 5G-Marktes.“

Er erklärt, dass das Unternehmen mit seinen Ökosystempartnern zusammenarbeitet, um die Hardware, das geistige Eigentum und die Software von Xilinx zu verbessern, um „die Innovation und Realisierung von 5G-O-RAN-Netzwerken“ anzuführen.

Das Xilinx Ultrascale+ FPGA-Ökosystem passt gut zum Ziel der O-RAN Alliance nach offenen Hardwareschnittstellen, die den Wettbewerb der Anbieter erleichtern und zu verbesserten Systemen und kostengünstigeren Bereitstellungen führen sollen. Der T1 bietet vorinstallierte FPGA-Referenzdesigns von Industriepartnern, die über die PCIe-Schnittstelle mit der Industriestandard-Basisbandgeräte-API (BBDev) auf der Open-Source-Benutzerplattform FlexRAN x86 kommunizieren können.

Die Hardwarebeschleunigung könnte der Schlüssel zur Verwirklichung des 5G-Durchsatzes und der Ziele geringer Latenz bei Funk-Fronthaul-Verbindungen sein. Allzweckprozessoren am Netzwerkrand werden dann für die wichtigeren kommerziellen Aufgaben der Bereitstellung von Streaming-, Gaming- und Automobildiensten frei.