中興微電子:高速接口與5G新特性是芯片設計兩大難題
2019-09-12 09:31:11 觀察者網中興微電子有線產品中心規劃總工王志忠:
5G網絡芯片面臨的挑戰,可以從兩個層面看,一個是基礎的設計層面,另外一個是新需求層面。目前網絡速率不斷提高,56G到112G的高速接口都在設計或即將商用,這是大規格的芯片。在5G新性能中,還有低功耗、能力效率水平的提升等,因此提出了非常多的挑戰。新特性對芯片架構也提出了技術上的難題,包括網絡切片、低延時、高可靠性、高精度的時鐘等,海量連接帶來的是對密度或者查表的容量的挑戰。
PZB的設計可能難度越來越大,所以Gable互聯方案可能也會逐步應用。可以預見在5年內,采用PAM8的200G技術也會逐步進入大家的視野。
在大規模芯片設計上,因為系統越來越精簡,集成度越來越高,所有的接口、網絡處理器、CPU,包括背板的交換、路由,各種功能都集成在一起,必然會導致芯片的規模越來越大。大芯片的挑戰會在哪里?一是良率,信號完整性、電源完整性挑戰都非常大。新的芯片里面經常用2.5D封裝技術,如3Dmemory的合封,ASIC的分割,還有芯片尺寸比較大,需要做一些切分時,都會用到這種封裝技術,中間需要高速的接口互聯。二是芯片的帶寬越來越高,1T或者2T的移動網交換芯片在業界看來并不是很高的速度,但緩存的帶寬發展并沒有那么快,所以才會驅動了類似于HPM、GDDR技術的出現,中興微電子目前采用了不少這樣的設計方法。三是低功耗設計。
在5G的大連接中,MMTC海量的機器連接對芯片的設計帶來的影響,主要體現在接口層面,因為接口數量非常多,有各種端口數量,包括邏輯端數量非常多,設計上主要是采用TDM的接口邏輯,和動態接口緩存技術實現。海量的連接挑戰還表現在存儲上,查抄表的容量非常大,需要用2.5D封裝的memory,包括3D的memory技術。
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