フリースケール、セルラー基地局向け無線機開発に革命を起こすAirfastデジタル・フロントエンド・プロセッサを発表

エンド・ツー・エンドの信号処理パスと無線制御機能の統合により、劇的に開発を加速するシングルSoC

アリゾナ州フェニックス(2015 International Microwave Symposium)-2015年5月18日-フリースケール・セミコンダクタ(NYSE:FSL)は、業界で初めてソフトウェアベースでフル・プログラミングが可能なセルラー基地局無線機向けデジタル・フロントエンド(DFE)システム・オン・チップ(SoC)を発表しました。このデバイスは、ハードウェア・ロジック設計をほぼ完全に不要にするため、インテグレータは、代わりにソフトウェア開発と製品統合に専念することができます。

この新しいAFD4400は、基地局無線部のデジタル機能を実装する際に必要とされるハードウェアを単一のデバイスに統合しています。フリースケールの広範なリファレンス・デザインやプログラミング・ツールと組み合わせることで、このソリューションは、無線部設計を簡素化、迅速化、効率化します。また、AFD4400は、フリースケールの第2世代Airfast(エア・ファスト)RFパワー・トランジスタおよびRF集積回路(RFIC)の幅広いポートフォリオとシームレスに統合できるよう設計されており、従来型のマクロ基地局無線装置やリモート・ラジオ・ヘッド(RRH)から、スモールセル基地局やアクティブ・アンテナ・アレイ・システムに至るまで、さまざまなワイドバンド・システムにおいて最適な性能を実現します。

ASICやFPGAをベースとするソリューションを用いた従来型の設計プロセスの場合、ハードウェア・ロジック設計、ソフトウェア開発、製品統合など、多数のステップが必要となるため、基地局無線装置の開発が遅くなります。また、プロセスが複雑で費用と時間がかかるというだけでなく、特にASICアプローチの場合、製造段階でASICの機能が固定化するため、ワイヤレス標準規格や周波数帯域、信号帯域幅の変更を迅速に実装することは不可能です。

AFD4400は、設計プロセスのあり方を大きく変えます。ソフトウェアを通じて無線部のフル・プログラミングと最適化が可能で、ハードウェアに変更を加えることなく設定を変更できます。また、AFD4400はフリースケールの第2世代Airfast RFパワー・ソリューションとシームレスに統合できるため、周波数帯域の追加やRF出力レベルの変更も、同様にシンプルに行うことができます。Airfast RFパワー・ソリューションは、世界中のほぼすべての帯域に対応しており、リファレンス・デザインや評価ボード、その他各種ツールによってサポートされています。

フリースケールの上席副社長兼RF部門担当ジェネラル・マネージャであるポール・ハートは、次のように述べています。「フリースケールの新しいAFD4400は、セルラー基地局向け無線部設計に革命を起こし、開発サイクルを劇的に効率化します。システム設計者は、ソフトウェアや独自のIPに集中できるため、極めて競争の激しい市場において製品の差別化を通じて成功を収めることができます。膨大なメリットをもたらす今回の新製品は、リーダーとしてRF分野の技術革新を推進するというフリースケールの取り組みをあらためて実証するものです。」

AFD4400信号処理サブシステムは、フリースケールのベクタ・シグナル・プロセッサ・アクセラレータ(VSPA)アーキテクチャをベースとするベクタ・シグナル・プロセッシング・コア・アレイを活用しています。このコア・アレイは、浮動小数点演算機能により、ほぼすべての関数を実行可能で、最大限のダイナミック・レンジをサポートします。また、アルゴリズム開発から製品実現への移行を加速するというメリットも備えています。ベクタ・プロセッサ・アレイは、送信パス、受信パス、適応パスに分割されており、総スループットは3.5 TFLOPSで、シングルモードとマルチモードのいずれの構成でもLTE、WCDMA、CDMA、GSMの各ネットワークに対応する上で必要とされる性能を実現します。

AFD4400は、2×2、4×4、8×8のマルチ入力/マルチ出力(MIMO)アンテナ構成に対応し、4アンテナMIMO構成で最大100MHzの瞬時キャリア帯域幅を実現し、2アンテナMIMOシステムの場合でも非常に優れた帯域幅を実現します。パワー制御は、個々の処理要素に動的に適用され、軽負荷アプリケーションにおいてパワーロスをほぼゼロにします。

広範な開発ツール
フリースケールでは、AFD4400をサポートする包括的なハードウェア/ソフトウェア開発ツール・スイートを用意しています。開発キットには、モジュール式AFD4400リファレンス・デザイン・ボード(RDB)、選択可能なトランシーバ・カード、シールド・シャーシ、RFパワー・アンプ・リファレンス・パレット、システムのセットアップと構成を簡素化するホスト/制御ソフトウェア、ならびにクイック・スタート・ガイドが含まれています。

包括的な信号処理リファレンス・ライブラリにより、ハードウェア中心の信号処理からソフトウェアベースの信号処理への移行が容易になります。また、フリースケールのAirfast RFパワー・アンプ向けに最適化された統合リファレンス・アプリケーション・ソフトウェアにより、ほとんどのセルラー周波数帯とRF出力レベルにわたって、DPD性能を迅速に評価できます。ライブラリには、幅広いフィルタ関数、インターポレーション/デシメーション構成要素、FFT/IFFT関数、LLS/RLSアルゴリズム、クレスト・ファクタ低減、ならびに最大983MspsのDPDサブシステムが含まれています。また、信号処理ライブラリは、ビット・パーフェクトなMATLAB®関数によって強化され、アルゴリズムの開発中や統合中に迅速なシステム・プロトタイプ・シミュレーションを実現します。

フリースケールのCodeWarrior Development Studioは、VSPAシグナル・プロセッシング・コア向けに包括的なEclipseベース・ソフトウェア開発環境を提供します。このツールには、最適化コンパイラ、アセンブラ、リンカー、高サイクル精度の命令セット・シミュレータが含まれています。

供給
AFD4400は、現在サンプル出荷中です。2015年第3四半期に量産出荷を開始する予定です。詳細については、www.freescale.com/RFpowerのWebサイトをご覧ください。

フリースケール・セミコンダクタについて
フリースケール・セミコンダクタ(NYSE:FSL)は、セキュアな組込みプロセッシング・ソリューションによって”Internet of Tomorrow”(モノのインターネットの先にある、よりセキュアなIoTソリューション)を実現します。フリースケールのソリューションは、より革新的で、世界を繋ぎ、私たちの生活をシンプルで安全なものにします。また、世界的な企業の役割として、次世代のイノベータを育むために、科学・技術・工学・数学(STEM)教育に貢献することを約束します。詳細は、http://www.freescale.com/のWebサイトをご覧ください。

フリースケール・テクノロジ・フォーラムについて
フリースケール・テクノロジ・フォーラム(FTF)は、業界で最も包括的な組込みエコシステムをテーマに掲げ、10年間にわたってイノベーションとコラボレーションを牽引してきました。FTFが提供するのは、現在および将来のモノのインターネット化に欠くことのできないセキュアな組込みソリューションを設計および完成させるためのトレーニングと専門技術です。FTFでは、4日間にわたる詳細なトレーニング、ハンズオン・ワークショップ、フリースケールやエコシステム・パートナーによるデモンストレーションが開催されるほか、同業種や先進的な知見をもった人々とのコラボレーションが生まれるチャンスもあります。このフォーラムは世界中の開発者コミュニティから圧倒的な支持をもって受け入れられ、2005年に開催を開始して以来、世界中の参加者は67,500人を超えています。次回のFTFはテキサス州オースチンで2015年6月22日~25日の日程で開催されます。

FreescaleならびにFreescale、CodeWarriorのロゴマークはFreescale Semiconductor Inc., Reg. U.S. Pat. & Tm. Off.の商標、または登録商標です。AirfastはFreescale Semiconductor Inc.の商標、または登録商標です。文中に記載されている他社の製品名、サービス名等はそれぞれの所有者が権利を保有しています。
(C)2015フリースケール・セミコンダクタ・インク
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