通信人家园

标题: OPEN-RAN：在RISC-V芯片内集成CPU内核+FFT、MIMO编解码硬件模块  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2021-8-25 09:35
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟     标题: OPEN-RAN：在RISC-V芯片内集成CPU内核+FFT、MIMO编解码硬件模块

可借鉴手机SOC架构。7nm 工艺可以在一个芯片内制作大量处理单元，如果都做成RISC-V核心，虽然可以包含几千个RISC-V核心，但这种结构用在信号处理方面，需要软件实现信号处理，功耗高、实时性差。需要加速卡

5G其实也是OFDM，这方面变化不大，主要运算是FFT。可以在芯片内集成专用FFT硬件运算单元，RISC-V只要一条FFT指令，即可调用FFT硬件，完成FFT计算。再加上芯片内大规模MIMO 硬件处理单元，即可一揽子完成信号处理。

这样，采用上述SOC架构的RISC-V芯片，即可搭建 软件控制的OPEN-RAN，不需要加速卡了。必要时，还可给信号处理设置专用的数据总线和控制总线通道
时间:  2021-8-25 10:08
作者: wqfreebird

楼主是否是搞OpenRAN设计和开发的？我看经常发一些OpenRAN内容的帖子。
我特别想问楼主一句，一个中国公司用RISC-V为CPU核，再加上一些硬件加速拼出一个芯片，这个芯片如何才算OpenRAN的芯片？也就是开放的标准是如何定义的？
我思考很久，认为芯片能够独立销售才算开放，和你内部用什么技术没有关系。华为的基带芯片内部用的就是ARM的核，也是开放的架构，然后加上自己定义的加速器，但是因为不对外销售，就是不开放的芯片。而高通和Marvell正在设计基站专用的芯片，但是号称对外销售，因此就是开放的。
时间:  2021-8-25 10:51
作者: NeoHY123

5G其实也是OFDM，这方面变化不大，主要运算是FFT...你确定基站主要就是FFT？
时间:  2021-8-25 12:44
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

wqfreebird 发表于 2021-8-25 10:08
楼主是否是搞OpenRAN设计和开发的？我看经常发一些OpenRAN内容的帖子。
我特别想问楼主一句，一个中国公司 ...

哈哈，只是随便说说。。主要是看本社区的两派尖锐对立。。一派说“纯软件完成5G通信”才算OPEN，另一派说，必须用加速卡才行。。。

所以，折中的办法就是CPU内置专门针对信号处理的硬件协处理器。。比如FFT一条指令完成。。。如果用X86 完成FFT，需要很多指令，需要非常高的运算性能的X86才行。。。
时间:  2021-8-25 13:04
作者: Vortex

我看你一天造这些真的是够有闲心的，你根本没理解到ORAN的精髓，ORAN的精髓就是非定制COTS硬件，你这些所谓的定制硬件没有一个是符合这点的，你自己去了解下连个转接板都要高价才能做出来就明白为什么我这么说了，所以别再一天发这样加速那样模块了，那是华为定制的思路，不是ORAN
时间:  2021-8-25 13:07
作者: Vortex

软件永远比硬件易得，软件做不到也不会有ORAN这种东西，真以为人家国外的像国内的拿个根本做不出来的东西就来放卫星？
时间:  2021-8-25 13:50
作者: master123

Vortex 发表于 2021-8-25 13:04
我看你一天造这些真的是够有闲心的，你根本没理解到ORAN的精髓，ORAN的精髓就是非定制COTS硬件，你这些所谓 ...

天馈总得有吧？射频通道总得有吧？ADC/DAC总得有吧？backhaul总得有吧？
通用CPU顶多完成数字中频和基带，polar解码还不一定搞得掂。这个功耗和成本总比ASIC打上许多吧？
时间:  2021-8-25 19:03
作者: gllovewyy123

OPEN-RAN的核心是这个吗？
时间:  2021-8-25 19:33
作者: Vortex

master123 发表于 2021-8-25 13:50
天馈总得有吧？射频通道总得有吧？ADC/DAC总得有吧？backhaul总得有吧？
通用CPU顶多完成数字中频和基带 ...

等你被ASIC的厂宰了你再来问我三个臭皮匠好还是诸葛亮好，射频 USRP 之类的SDR你以为是搞着玩的？
时间:  2021-8-25 20:00
作者: master123

Vortex 发表于 2021-8-25 19:33
等你被ASIC的厂宰了你再来问我三个臭皮匠好还是诸葛亮好，射频 USRP 之类的SDR你以为是搞着玩的？

别扯那些名词。如果达到相同的覆盖范围，灵敏度，怎么做都要有射频通道，攻放，共分器，天馈，一样需要ADC/DAC。数字前模拟通道，backhaul一样少不了。想低成本必然性能下降。
你能做的替代就是一台服务器，取代基带板和部分数字中频，性能还没法保证。便宜吗？节能吗？
时间:  2021-8-25 20:14
作者: Vortex

master123 发表于 2021-8-25 20:00
别扯那些名词。如果达到相同的覆盖范围，灵敏度，怎么做都要有射频通道，攻放，共分器，天馈，一样需要AD ...

还在扯便宜，你们这些既得利益的也就揪着这点，，生怕别人找到通用替代方案，你扯这一堆东西，现在国内做直放的寨厂都能做，你真以为你有什么技术壁垒？继续做美梦
时间:  2021-8-25 20:22
作者: master123

Vortex 发表于 2021-8-25 20:14
还在扯便宜，你们这些既得利益的也就揪着这点，，生怕别人找到通用替代方案，你扯这一堆东西，现在国内做 ...

不要这种泛泛的讨论，请落实到具体实例上来，数据说话。
多载波GSM的直放站有那些厂家能做？用单载波堆积起来售价多少？效率多少？经过直放站延迟的3G基站覆盖能力减少了多少？5GSA能经过直放站吗？
时间:  2021-8-25 20:22
作者: yugalee

找一堆小厂商在美国底层上面搭些基站出来就号称ORAN，中国产业要是都这样，永远在底层
时间:  2021-8-25 20:34
作者: master123

yugalee 发表于 2021-8-25 20:22
找一堆小厂商在美国底层上面搭些基站出来就号称ORAN，中国产业要是都这样，永远在底层

这些东西一旦真有需求，展瑞之类的厂家应该很快搞掂。但这些东西本质上就是一个微基站。
时间:  2021-8-25 20:44
作者: 123就是123

wqfreebird 发表于 2021-8-25 10:08
楼主是否是搞OpenRAN设计和开发的？我看经常发一些OpenRAN内容的帖子。
我特别想问楼主一句，一个中国公司 ...

说得好
时间:  2021-8-25 20:52
作者: Vortex

yugalee 发表于 2021-8-25 20:22
找一堆小厂商在美国底层上面搭些基站出来就号称ORAN，中国产业要是都这样，永远在底层

解耦那么大的字你看不懂吗？ 满脑子华为灌的美的威胁思维倒是挺明显的
时间:  2021-8-25 20:55
作者: Vortex

master123 发表于 2021-8-25 20:22
不要这种泛泛的讨论，请落实到具体实例上来，数据说话。
多载波GSM的直放站有那些厂家能做？用单载波堆积 ...

一阵滔滔大论实际上你才从活在上个世纪，继续做你的美梦，叫醒你这种人没啥好处
时间:  2021-8-25 20:58
作者: master123

Vortex 发表于 2021-8-25 20:55
一阵滔滔大论实际上你才从活在上个世纪，继续做你的美梦，叫醒你这种人没啥好处

只有指责谩骂，没有任何内容。这种讨论方式令人无语。
时间:  2021-8-25 23:02
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

gllovewyy123 发表于 2021-8-25 19:03
OPEN-RAN的核心是这个吗？

这个应该不是核心关键技术。。用EDA 设计工具设计这样的IC 芯片应该不难。

关键还是高性能模拟器件、低噪声高动态放大器、高速AD/DA等器件
时间:  2021-8-25 23:05
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

wqfreebird 发表于 2021-8-25 10:08
楼主是否是搞OpenRAN设计和开发的？我看经常发一些OpenRAN内容的帖子。
我特别想问楼主一句，一个中国公司 ...

窃以为，OPEN 的关键是网元的合理细分和电路板级的接口标准化，电路板级能够 异厂商直接互换使用。至于芯片内部用啥技术实现不重要，只要能支持上层统一的应用软件就行
时间:  2021-8-26 08:09
作者: wqfreebird

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-25 23:05
窃以为，OPEN 的关键是网元的合理细分和电路板级的接口标准化，电路板级能够 异厂商直接互换使用。至于芯 ...

从基站的逻辑功能拆分角度看，拆分之后的逻辑功能间的接口标准化是OpenRAN的基础。这个可以认为是功能的水平之间的解耦。
对于一个逻辑功能的实现层面，则是硬件和软件基础设施之间的解耦，以及软件基础设施和应用软件之间的解耦。这个可以视为垂直方向的解耦。
对于楼主此帖讨论的内容，可以认为主要聚焦于垂直方向解耦中，最基础的硬件部分如何实现的问题。在多篇关于OpenRAN的帖子里面我都提到，目前OpenRAN的硬件部分，尤其是芯片领域，基本都被美国企业把持住了。拿RISC-V、ARM的开源架构再做芯片，也不会被认为是Open的硬件。因为Open不Open主要取决于市场地位。因为这个领域，市场地位就决定了产业链，产业链才是Open不Open的关键。
时间:  2021-8-26 09:22
作者: wxy1972

OPEN-RAN要成功，可以借鉴PC的发展史：IBM设计通用架构并公开，品牌PC厂家设计主板，Intel开发CPU，微软开发OS，然后大量创业公司组装兼容机。随着兼容机可靠性的提高和成本的下降，市场迎来爆发。
时间:  2021-8-26 12:43
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

wxy1972 发表于 2021-8-26 09:22
OPEN-RAN要成功，可以借鉴PC的发展史：IBM设计通用架构并公开，品牌PC厂家设计主板，Intel开发CPU，微软开发 ...

这是个办法。不过底层硬件倒是可以多元化。只要为上层的 OPEN-RAN 提供统一的API即可。

比如，上层要调用FFT计算API，如果是intel CPU很牛，那就用CPU软件循环几千次来计算，如果其他厂商的RISC-V处理器本身虽然不牛，但片内集成了专用的协处理器单元，那可以只需为RISC-V扩展一条FFT指令，就可调用硬件在几个时钟周期内完成计算。。。
时间:  2021-8-26 12:50
作者: master123

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 12:43
这是个办法。不过底层硬件倒是可以多元化。只要为上层的 OPEN-RAN 提供统一的API即可。

比如，上层要调 ...

别总扯FFT了，那是微不足道的小模块。早先FPGA时代还有独立单元，后来ASIC内都用GPU实现了。
时间:  2021-8-26 12:51
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

master123 发表于 2021-8-26 12:50
别总扯FFT了，那是微不足道的小模块。早先FPGA时代还有独立单元，后来ASIC内都用GPU实现了。

只是举例、比喻，余此类推。。。
时间:  2021-8-26 12:52
作者: master123

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 12:51
只是举例、比喻，余此类推。。。

按你这种做法就是一个微基站，不是吗？
时间:  2021-8-26 12:59
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

master123 发表于 2021-8-26 12:52
按你这种做法就是一个微基站，不是吗？

RISC-V芯片提供一些常用计算的硬件处理功能，可以为上层的realtime-OS 提供更好的支持，功耗更低，然后应用软件可以灵活设计为 大站还是微站。。也可做激光雷达、AI之类的其他用途。。
时间:  2021-8-26 13:02
作者: master123

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 12:59
RISC-V芯片提供一些常用计算的硬件处理功能，可以为上层的realtime-OS 提供更好的支持，功耗更低，然后应 ...

在这里不论RISCV还是ARM或者POWERPC都是一个操作维护管理功能。这么多年一直这样做。
时间:  2021-8-26 13:04
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

master123 发表于 2021-8-26 13:02
在这里不论RISCV还是ARM或者POWERPC都是一个操作维护管理功能。这么多年一直这样做。

这个赞同，CPU基本无法用于实时信号处理。。。用CPU纯软件代码的处理实时信号的OPEN-RAN不现实。。
时间:  2021-8-26 13:25
作者: 马云的云

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 13:04
这个赞同，CPU基本无法用于实时信号处理。。。用CPU纯软件代码的处理实时信号的OPEN-RAN不现实。。

基站需要加速的远远不止FFT哈，DSP如果只干FFT那还需要专用DSP吗？
时间:  2021-8-26 16:50
作者: yugalee

Vortex 发表于 2021-8-25 20:52
解耦那么大的字你看不懂吗？ 满脑子华为灌的美的威胁思维倒是挺明显的

你找个解耦不是架构在老美软硬件基础上的出来看看
时间:  2021-8-26 18:23
作者: Vortex

yugalee 发表于 2021-8-26 16:50
你找个解耦不是架构在老美软硬件基础上的出来看看

你这么厉害开发个国产平台出来呀，哦对了，别又像某些公司“自研”就大割非菜呀？暂时没平台就不说了，连解耦这么基础的第一步都不走，谈个P的解耦，啥都想一步到位，可能不？
时间:  2021-8-26 20:34
作者: laoxiong168

wqfreebird 发表于 2021-8-25 10:08
楼主是否是搞OpenRAN设计和开发的？我看经常发一些OpenRAN内容的帖子。
我特别想问楼主一句，一个中国公司 ...

解耦、标准接口才是OpenRAN,主要软件跑在通用CPU之上，你可以用加速卡，但要用标准的接口，使用PCIE插槽扩展。
时间:  2021-8-26 23:49
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

马云的云 发表于 2021-8-26 13:25
基站需要加速的远远不止FFT哈，DSP如果只干FFT那还需要专用DSP吗？

FFT只是个比喻和举例，可以搭载很多常用的处理功能，如果用软件实现，需要好多指令和循环计算，用硬件处理单元，CPU主处理核心只需一条指令调用硬件，几个时钟周期完成
时间:  2021-8-27 10:44
作者: Vortex

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 23:49
FFT只是个比喻和举例，可以搭载很多常用的处理功能，如果用软件实现，需要好多指令和循环计算，用硬件处理 ...

别扯这么多没用的，我就问这种连装个系统都要给钱的世风下你还指望别人给你专门定制？这就是COTS的意义，要用大规模量产的东西才有意义
时间:  2021-8-27 10:48
作者: wqfreebird

Vortex 发表于 2021-8-27 10:44
别扯这么多没用的，我就问这种连装个系统都要给钱的世风下你还指望别人给你专门定制？这就是COTS的意义， ...

我也认为楼主比较技术化，完全不考虑实际商业环境和产业链的影响。
楼主是不是高校的学生呀，只学技术点。
时间:  2021-8-27 10:52
作者: wqfreebird

OpenRAN的优势在于打造让草根企业也分一杯羹的产业链，但是这个产业链拨开Open“美丽”的外衣，最底层都是美国的芯片厂家。这就是OpenRAN的悖论，号称开放，最终是更深度的LockIn。
时间:  2021-8-27 11:33
作者: 马云的云

wqfreebird 发表于 2021-8-27 10:52
OpenRAN的优势在于打造让草根企业也分一杯羹的产业链，但是这个产业链拨开Open“美丽”的外衣，最底层都是美 ...

纯软件不太好lockin，格式化重装就是分分钟的事儿。
时间:  2021-8-27 11:33
作者: 马云的云

本帖最后由 马云的云 于 2021-8-27 11:37 编辑
wqfreebird 发表于 2021-8-27 10:52
OpenRAN的优势在于打造让草根企业也分一杯羹的产业链，但是这个产业链拨开Open“美丽”的外衣，最底层都是美 ...

而且open-ran也是要遵循标准的，比如http服务器，你上午用apache，下午用nginx，甚至两个混合用，一点问题没有，谁能lockin你？

底层芯片，A服务器用x86，B服务器用arm，C服务器用risc-v也都可以，甚至可以组成异构集群混合用，谁能lockin你？
时间:  2021-8-27 11:35
作者: 马云的云

枫叶荻花秋瑟瑟 发表于 2021-8-26 23:49
FFT只是个比喻和举例，可以搭载很多常用的处理功能，如果用软件实现，需要好多指令和循环计算，用硬件处理 ...

gpu可以干这事儿，或者真想通用，也犯不着在cpu里加指令，直接上fpga加速板卡就行，想要什么指令，在fpga里烧录相应的ROM就行。
时间:  2021-8-27 11:36
作者: 马云的云

cpu+加速卡（gpu、tpu、fpga ……）是趋势，异构计算已经流行多少年了。
时间:  2021-8-27 11:40
作者: 马云的云

laoxiong168 发表于 2021-8-26 20:34
解耦、标准接口才是OpenRAN,主要软件跑在通用CPU之上，你可以用加速卡，但要用标准的接口，使用PCIE插槽扩 ...

都是标准接口吧，华为的黑盒基站里面难道不用CPU+加速卡？难道不用PCI-E？也要用的，它犯不着自己单独开发一套接口。

只不过黑盒子基站不是不能解耦，是厂家不允许你擅自解耦，想解耦那是分分钟的事情。
时间:  2021-8-27 11:41
作者: 马云的云

yugalee 发表于 2021-8-26 16:50
你找个解耦不是架构在老美软硬件基础上的出来看看

别扯淡了，H/Z的黑盒子基站也是建立在老美软硬件基础上的，这个地球上任何公司的ICT技术都脱离不了美国。
时间:  2021-8-27 12:43
作者: wqfreebird

马云的云 发表于 2021-8-27 11:33
而且open-ran也是要遵循标准的，比如http服务器，你上午用apache，下午用nginx，甚至两个混合用，一点问题 ...

你去看看服务器里面的各家芯片比例，咱们再讨论。
时间:  2021-8-27 12:44
作者: wqfreebird

马云的云 发表于 2021-8-27 11:33
纯软件不太好lockin，格式化重装就是分分钟的事儿。

说的是芯片厂家可选的太少，被美国厂商Lockin了
时间:  2021-8-27 13:36
作者: 马云的云

wqfreebird 发表于 2021-8-27 12:43
你去看看服务器里面的各家芯片比例，咱们再讨论。

不用看比例啊，你愿意买国产，可以100%买国产啊，管别人干嘛呢。
时间:  2021-8-27 13:38
作者: 马云的云

wqfreebird 发表于 2021-8-27 12:44
说的是芯片厂家可选的太少，被美国厂商Lockin了

lockin的意思是没有替代品，现在分明有，只是你看别人都不用，你也不想用，从众心里。

就算真没有，不可以用集采推动产业链自主开发么？央企的责任心哪儿去了？
时间:  2021-11-25 20:26
作者: liupp

可以在芯片内集成专用FFT硬件运算单元，RISC-V只要一条FFT指令，即可调用FFT硬件，完成FFT计算。这里可以细说一下吗？
时间:  2021-11-25 20:37
作者: 枫叶荻花秋瑟瑟

liupp 发表于 2021-11-25 20:26
可以在芯片内集成专用FFT硬件运算单元，RISC-V只要一条FFT指令，即可调用FFT硬件，完成FFT计算。这里可以细 ...

窃以为，这个就类似于电脑里的 “视频软解码”和“硬解码”吧。

比如，有些X86 的CPU是内含硬解码硬件单元的，只要把视频数据送入这些硬件单元，直接得出视频输出。CPU只要执行几个寄存器写入指令，把视频数据缓冲区的地址、编码类型的个少量字节，送到这个硬件单元，就可以了

另一方面，现在CPU处理能力很强，并不内置上述硬件解码单元的，也可以运行软件代码，用软件运算完成播放，只是CPU占用率高一些，CPU发热大一些
时间:  2021-11-26 08:53
作者: hillgoal

Vortex 发表于 2021-8-25 19:33
等你被ASIC的厂宰了你再来问我三个臭皮匠好还是诸葛亮好，射频 USRP 之类的SDR你以为是搞着玩的？

有空把USRP给大家介绍介绍？



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