
比科奇在PT展现场展示的5G+4G单芯片双模系统演示
工信部最新数据显示,截至4月末,我国5G基站总数达273.3万个,占移动基站总数的24.5%,5G网络建设稳步推进。随着5G高质量发展继续深入,5G赋能千行百业走深向实,5G小基站将充分发挥自身优势,与5G宏站优势互补,推动5G网络覆盖进一步延伸,实现更好、更深、更广的5G覆盖。同时,5G小基站将面向垂直行业市场,提供个性化定制方案,以助力5G更好地融入千行百业。
5G移动通信时代的全面到来也让运营商承受着高成本和高能耗等压力。面对这类挑战,小基站作为降低成本和能耗的重要方式,拥有广阔的市场发展前景。数据显示,未来5年内,全球小基站市场规模有望达到250亿美元。
成立于2018年的比科奇微电子(杭州)有限公司希望用小基站产品来帮助行业在成本与能耗之间达到平衡。据了解,比科奇创始团队拥有20年小基站芯片和基带物理层软件开发经验,同时也是中国通信标准化协会(CCSA)、小基站论坛(SCF,Small Cell Forum)、O-RAN Alliance和RISC-V基金会等多个国内国际通信组织的积极贡献者。
5G基站需要算力来保障高性能的工作。记者了解到,PC802这款芯片的特点,就是具有较高性能和较低功耗。比科奇微电子(杭州)有限公司首席执行官蒋颖波在2023中国国际信息通信展“5G演进与创新发展论坛”上表示,PC802是公司的第一款芯片,专门为小基站物理层/基带处理设计的。2022年年底,公司开始提供样片,目前已经规模量产。

比科奇现场展示的PC802基带处理器芯片和ORANIC基带处理插卡
“因为PC802是专门为小基站基带处理而设计,所以它的接口考虑的比较周全,用户可以用它做一体化小基站,也可以为分布式小基站提供支持。”蒋颖波表示,PC802还提供电信级软件。具体来讲,针对5GNR Sub-6GHz应用,PC802支持100MHz带宽的2个4T4R小区,或1个8T8R小区即8个天线系统;针对5GNR 毫米波,PC802可支持2T2R 400MHz 带宽2UL/2DL MIMO;同时,PC802单芯片也支持5GNR + LTE双模系统的开发,是全球唯一同时支持5G和4G的基带芯片。
蒋颖波还表示,PC802基带SoC芯片提供了比较高的灵活性。比如,在n41频段上,PC802可以支持单芯片NR TDD + LTE TDD,两小区可共用1套硬件平台,1个收发信机(transceiver)和1个功率放大器(PA);在n1频段上,PC802单芯片可以支持NR FDD + LTE FDD或2个NR FDD,两小区可共用1套硬件平台,即1个transceiver和1个PA,软件可升级适应不同的双工和双模组合;在n78频段上,PC802单芯片可以支持NR TDD + NR TDD,两小区可共用1套硬件平台,即1个transceiver和1个PA。
提高算力、降低功耗和成本背后的功臣,其实是异构计算架构。蒋颖波表示,异构计算是针对5G等移动通信基带处理需求进行优化的集成化架构。PC802架构中的上面部分是硬高性能、针对基带处理的硬件加速器(可以用软件来配置参数);在PC802架构的下面部分配置了RISC-V处理器阵列(共有32个处理内核),还有一个高性能的数字信号处理器(DSP)来做矢量运算。通过这些单元的有机结合,整个通信系统的能效得到了大幅提升。
据了解,小基站数字频前端芯片(即DFE芯片)主要用在分布式部署的小基站中,这也是比科奇将要推出的另一款芯片产品。蒋颖波介绍说,通过与PC802配套,能够覆盖分布式基站从BBU到RRU的端到端需求。DFE芯片支持4T4R 200M带宽或8T8R 100MHz带宽,支持NR和LTE双模,支持灵活且性能强大的DPD和CFR算法,支持GaN功放,同时支持eCPRI/CPRI接口。此外,这款DFE SoC在应用中还可以用simple cascade模式来支持芯片级联支持按需扩展,以降低用户系统复杂度。
基站芯片的产业链条很长,芯片从测试到商用需要经历一个很长的过程。蒋颖波对记者表示,芯片本身有一个成熟的过程,从样片到量产需要不断努力。另外,芯片导入到系统的过程涉及自己写的物理层软件,客户也有协议站软件,这些软件之间需要相互磨合。总体来看,PC802及相应软件和板卡的产业化应用正在不断加速,目前已经有近40家客户在使用比科奇的产品。展望未来,PC802 SoC芯片的硬件能力已经支持 3GPP的Release 15、16和17,在软件方面也将提供持续支持。