人工智能賦能，5G基帶電路可定制化自動(dòng)生成

  ICC訊 “5G基帶電路及相關(guān)芯片是5G基站及終端的核心，但它們的開(kāi)發(fā)難度很高，往往需要很多工程師開(kāi)發(fā)幾年才能完成。而各行各業(yè)對于5G的需求千差萬(wàn)別，一些簡(jiǎn)單的應用如果也用高大上的電路是浪費的，這相當于殺雞用牛刀，而重新開(kāi)發(fā)電路又需要投入時(shí)間、人力再重新研發(fā)?，F在我們研發(fā)出一款系統，可以根據行業(yè)需求，結合AI技術(shù)定制化地設計5G基帶電路，成本低、節省人力，研發(fā)周期短?！?

      12月8日，在南京市“共建重大創(chuàng )新平臺 推動(dòng)科技自主自強”推進(jìn)會(huì )上，東南大學(xué)與網(wǎng)絡(luò )通信與安全紫金山實(shí)驗室聯(lián)合發(fā)布“5G/B5G基帶電路自動(dòng)生成軟件系統”，東南大學(xué)教授尤肖虎用這番描述，解讀團隊如何助力我國移動(dòng)通信領(lǐng)域電子設計自動(dòng)化。

  5G移動(dòng)通信系統具備“大帶寬、大連接、高可靠與低時(shí)延”等技術(shù)能力，然而，5G應用推廣正面臨成本高、功耗大、難以深度貼合客戶(hù)需求、技術(shù)復雜的困境。面對各行各業(yè)千差萬(wàn)別的應用需求，用一張統一網(wǎng)絡(luò )服務(wù)整個(gè)消費行業(yè)的發(fā)展模式已不再適用，系統定制化是破解上述困境的主要途徑。

  “實(shí)現5G系統定制化的最大難點(diǎn)是5G基站和終端的定制化處理?；鶐щ娐芳跋嚓P(guān)芯片是基站及終端的核心，也是5G系統中技術(shù)最密集的部分，涉及80%以上的5G專(zhuān)利?！庇刃せ⒔榻B，傳統的基帶電路研發(fā)非常復雜、分工精細，需要大量具有豐富設計經(jīng)驗的工程師，依靠經(jīng)驗和傳統EDA工具，手工搭建相關(guān)功能電路與模塊。其設計與驗證過(guò)程極為繁雜，無(wú)法實(shí)現真正意義上的電路設計自動(dòng)化，而且研發(fā)投入大、周期長(cháng)，如果要更改應用需要重新設計，難以實(shí)現“隨手可及”的客戶(hù)定制化需求。

  他舉了個(gè)例子，“抄表業(yè)務(wù)一個(gè)月的信息傳輸量可能只有幾個(gè)字節，采用功耗低的小的電路就可以滿(mǎn)足需要，如果也使用復雜昂貴的芯片是很不劃算的，成本也高。但對于車(chē)輛網(wǎng)、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，又需要傳輸速率高、可靠性高和低時(shí)延的電路，所以不同領(lǐng)域對基帶電路和芯片的需求不同?！?

  對此，聯(lián)合課題組依托前期5G無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)及AI技術(shù)等方面的長(cháng)期積累，開(kāi)創(chuàng )性地研制出“5G/B5G基帶電路自動(dòng)生成軟件系統”。

  “具體而言，可根據5G用戶(hù)在技術(shù)指標、成本和功耗等方面的關(guān)鍵需求，例如在傳輸速率、芯片面積、功耗等方面的需求約束，通過(guò)對‘基因單元’的并行、串行、折疊等組合操作或復用操作，以及AI參數尋優(yōu)，自動(dòng)生成貼合客戶(hù)需求的5G基帶電路，生成5G基帶電路版圖，助力用戶(hù)快速、敏捷地完成5G基站或終端基帶處理芯片的定制化研發(fā)?！庇刃せ⒄f(shuō)，這意味著(zhù)，工程師們動(dòng)輒幾年的研發(fā)周期將縮短至幾天甚至幾小時(shí)。

  他介紹，過(guò)去6年，研究團隊一直試圖找到5G電路的共性差異，設想能否用共同的核心技術(shù)生成適合各個(gè)5G應用場(chǎng)景的電路，后來(lái)聯(lián)合課題組發(fā)現，5G基帶中按傳統方法分解的各模塊大多可以用統一的貝葉斯統計概率推斷模型來(lái)表征，由此可以采用“統一模型、按需配置”的設計思路高效完成基帶電路的定制化。

  “整個(gè)設計流程基本無(wú)需人工干預，實(shí)現了真正意義上的電子設計自動(dòng)化，例如5G極化碼電路自動(dòng)生成、超低成本5G物聯(lián)網(wǎng)基帶電路自動(dòng)生成，以及超高速率與超高可靠5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)基帶電路自動(dòng)生成等?！庇刃せ⒄f(shuō)，該成果在5G、B5G乃至未來(lái)6G基帶電路的定制化設計方面都具有廣闊的應用前景。