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中兴微电子:高速接口与5G新特性是芯片设计两大难题

2019-09-12 09:31:11 来源:观察者网
9月4日,由中国半导体行业协会集成电路设计分会承办的“5G芯片论坛”现场可谓“火爆”。与会专家围绕“5G与集成电路产业机遇”的主题,从人工智能物联网、智能系统设计、射频前端技术、网络芯片技术等多个角度探讨集成电路产业在5G时代的机遇与挑战。

中兴微电子有线产品中心规划总工王志忠:
 

5G网络芯片面临的挑战,可以从两个层面看,一个是基础的设计层面,另外一个是新需求层面。目前网络速率不断提高,56G到112G的高速接口都在设计或即将商用,这是大规格的芯片。在5G新性能中,还有低功耗、能力效率水平的提升等,因此提出了非常多的挑战。新特性对芯片架构也提出了技术上的难题,包括网络切片、低延时、高可靠性、高精度的时钟等,海量连接带来的是对密度或者查表的容量的挑战。
 

PZB的设计可能难度越来越大,所以Gable互联方案可能也会逐步应用。可以预见在5年内,采用PAM8的200G技术也会逐步进入大家的视野。
 

在大规模芯片设计上,因为系统越来越精简,集成度越来越高,所有的接口、网络处理器CPU,包括背板的交换、路由,各种功能都集成在一起,必然会导致芯片的规模越来越大。大芯片的挑战会在哪里?一是良率,信号完整性、电源完整性挑战都非常大。新的芯片里面经常用2.5D封装技术,如3Dmemory的合封,ASIC的分割,还有芯片尺寸比较大,需要做一些切分时,都会用到这种封装技术,中间需要高速的接口互联。二是芯片的带宽越来越高,1T或者2T的移动网交换芯片在业界看来并不是很高的速度,但缓存的带宽发展并没有那么快,所以才会驱动了类似于HPM、GDDR技术的出现,中兴微电子目前采用了不少这样的设计方法。三是低功耗设计。
 

5G的大连接中,MMTC海量的机器连接对芯片的设计带来的影响,主要体现在接口层面,因为接口数量非常多,有各种端口数量,包括逻辑端数量非常多,设计上主要是采用TDM的接口逻辑,和动态接口缓存技术实现。海量的连接挑战还表现在存储上,查抄表的容量非常大,需要用2.5D封装的memory,包括3D的memory技术。


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