啟用人工智能,5G基帶電路可定制并自動生成
本文轉自【科技日報】;
“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,往往需要很多工程師開發好幾年。然而,不同行業對5G的需求差異很大。用高層電路做一些簡單的應用是浪費,相當于殺雞轉刀。重新開發電路需要時間和人力來重新開發。現在我們已經開發出了一個可以根據行業需求和AI技術定制5G基帶電路的系統,成本低,省力,研發周期短。”12月8日,在南京“搭建重大創新平臺促進科技自主自強”推介會上,東南大學與紫金山網絡通信與安全實驗室聯合發布了“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個描述來解讀團隊如何幫助中國移動通信領域的電子設計自動化。
5G移動通信系統具有“大帶寬、大連接、高可靠性、低延遲”的技術能力。然而,5G應用推廣面臨著高成本、高功耗、難以滿足客戶需求和技術復雜的困境。面對各行各業不同的應用需求,使用統一網絡服務整個消費行業的開發模式已經不適用,系統定制是解決上述困難的主要途徑。
“5G系統定制最大的困難是5G基站和終端的定制。基帶電路及相關芯片是基站和終端的核心,也是5G系統中技術最密集的部分,涉及5G專利的80%以上。”游曉虎認為,傳統的基帶電路研發非常復雜,分工精細,需要大量具有豐富設計經驗的工程師依靠經驗和傳統EDA工具手工搭建相關功能電路和模塊。設計和驗證過程極其復雜,無法實現真正意義上的電路設計自動化。此外,R&D的投資規模大,周期長。如果應用需要改變,需要重新設計,很難實現客戶“近在咫尺”的定制需求。
他舉了一個例子,“抄表服務的信息傳輸量一個月可能只有幾個字節,低功耗的小電路就能滿足需求。使用復雜而昂貴的芯片是不經濟且昂貴的。但對于車輛網絡、智能制造、工業互聯網,需要高傳輸速率、高可靠性、低延遲的電路,所以不同領域對基帶電路和芯片的要求不同。”
對此,聯合課題組在5G無線傳輸技術和AI技術長期積累的基礎上,創造性地開發了“5G/B5G基帶電路自動生成軟件系統”。
“具體來說,根據5G用戶在技術指標、成本、功耗等方面的關鍵需求,如傳輸速率、芯片面積、功耗等方面的需求約束,通過‘基因單元’的并行、串行、折疊等組合運算或復用運算,以及AI參數優化,可以自動生成滿足客戶需求的5G基帶電路,生成5G基帶電路版圖,幫助用戶快速、快速定制5G基站或終端基帶處理芯片。游曉虎說,這意味著幾年的工程師R&D周期將縮短到幾天甚至幾小時。
他介紹說,這六年來,研究團隊一直在努力尋找5G電路的共性差異,設想能否利用共性核心技術生成適合各種5G應用場景的電路。后來聯合課題組發現,5G基帶中傳統方法分解的大部分模塊都可以用統一的貝葉斯統計概率推理模型來表征,從而采用“統一模型,按需配置”的設計思路,可以高效地完成基帶電路的定制。
“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,比如5G極化碼電路的自動生成,自動g