作者：张国斌
随着5G技术的应用深入，我们的生活、工作以及应用环境都在发生着改变，5G不仅让我们的上网速度更快，沟通更便利，也推动了工业、交通、港口、矿山、医疗等B端领域的改变，5G更是推动了通信产业结构的改变，以往传统的通信网络架构逐渐被Open RAN（ORAN）来代替，在蜂窝网络虚拟化和软件定义网络等新技术发展的推动下，ORAN在5G部署中的应用快速增长，彻底改变了电信公司构建网络的方式。预计到2028年ORAN将成长为一个规模达220亿美元的市场，而2022年也是该行业的一个转折点。随着越来越多的公司采用5G或者做出5G方面的投资决策，福布斯等媒体也将2022年列为ORAN市场的决策年。O-RAN 即开放式无线电接入网(Open Radio Access Network)，是一个基于RAN 元素的互操作性和标准化的概念，其硬件、软件、RU、DU等组件来自不同厂家实现开放式、模块式组网，打破了传统BBU和AAU来自同一厂家的生态。O-RAN 架构将模块化基站软件堆栈集成在现成的硬件上，允许来自分立供应商的基带和无线电单元组件无缝地一起运行。在5G之前，基站（RAN）是由三部分组成的：天线，RRU（射频拉远单元），BBU（基带处理单元）。RRU是用来发射和接受信号的，BBU是用来处理信令消息的。在1G和2G时代，BBU，RRU和供电单元等设备是放在一个柜子里的，到了3G时代，提出了分布式基站。也就是将BBU和RRU分离。随着技术的发展，C－RAN应运而生。就是Centralized RAN，也可以指Cloud－ RAN，中文意思是集中化无线接入。还是采取BBU和RRU分离的方案，但是RRU无限接近于天线，这样大大减少了通过馈线（天线与RRU的连接）的衰减；同时BBU迁移并集中于CO（中心机房）。2018年6月，ORAN联盟正式成立，由中国移动、美国AT＆T、德国电信、日本NTT DOCOMO、法国Orange等12家运营商联合发起。O－RAN联盟在现有的C－RAN联盟的工作成果及目标上进行扩展，推动无线接入网向更开放及更智能的方向演进。经过几年的发展，ORAN已经被业界接受，市场研究公司Dell＇Oro Group在其最新报告中上调了对Open RAN和vRAN市场的短期预测，从而反映了ORAN更高的起点和更好的发展势头。该研究公司现在预测，全球Open RAN累计收入（包括射频和基带，不包括服务在内）预计将在未来五年内接近200亿美元，占2026年整体RAN市场的15％左右。ORAN的快速展也给一些厂商带来的机遇例如FPGA厂商莱迪思就不断推出细品瞄准ORAN应用。莱迪思表示该公司在通信领域已经有长时间的耕耘，从 4G 开始到 5G，还包括目前讨论的 5G 之后的通信方产品方案。莱迪思在 4G 的时代主要是发力于控制功能，5G 更多是切入在电源管理、桥接，也保持了控制功能。莱迪思认为 ORAN 解决方案集合的引进会有助于提升安全性，这也是莱迪思的初衷，因此，针对 ORAN 莱迪思希望推出一些安全性的解决方案，莱迪思也在这上面进行了持续的投入。莱迪思表示其在控制逻辑方面，也就是I/O expansion占有很大比例，可以说莱迪思是最大的为通信行业提供控制芯片的公司。随着通信的层层推进，莱迪思的新品也在推进，同时找到莱迪思下一步发展的切入点。ORAN1.0 方案的发布，也是借助了莱迪思在安全性芯片上的持续投入推出的更容易使用安全芯片的解决方案。莱迪思认为实现零信任安全机制和网络数据保护通常认为终端（Endpoint）是安全的，而通道需要保护，通过加密和身份验证保护“线路”以减少攻击面。莱迪思打算通过其Certus Pro器件和即将推出的中端Avant平台进入信号处理领域。这两款器件带来了更高的性能，使其能够提供数据通路方面的解决方案。以莱迪思的MachXO5™-NX产品系列为例，这是莱迪思Nexus™平台的第五款器件，通过增加逻辑和存储器资源、支持稳定的3.3 V I/O以及差异化的安全功能集，实现最新一代的安全控制功能。MachXO5™-NX FPGA在服务器方面的一个应用就是DC-SCM，Datacenter-ready Secure Control Module是OCP硬件管理项目的一个子项目。它提供了将常见的服务器管理、安全和控制功能从主板转移到标准尺寸模块（CFM）的指南。该系列器件采用FD-SOI工艺，与同类FPGA竞品相比，软失效率最高降低100倍，系统可靠性大大提高。MachXO5-NX FPGA拥有25 K逻辑单元，结合1.9 Mb嵌入式存储器，最大限度地减少了对外部存储器的需求，从而减小设计电路板面积。这些器件还提供高达9.2Mb的专用用户闪存来存储关键任务数据和参数。MachXO5-NX FPGA还拥有更多DSP和ADC模块，提供更强大的计算和控制功能。与FPGA领域两大头部企业产品对比，MachXO5™-NX FPGA也有很多亮点。此外，MachXO5™-NX FPGA是基于莱迪思提供LTPI IP全面支持符合DC-SCM 2.0协议规范的接口和协议，实现服务器管理功能。当前几乎所有服务器都使用莱迪思FPGA器件来实现控制PLD的功能，例如电源/复位时序、各种类型的串行总线（I2C、SPI、eSPI、SGPIO等）、调试端口、LED驱动器、FAN PWM驱动器、前端面板开关感应和其他通用GPIO功能。同时，莱迪思的PFR解决方案拥有许多客户和开发人员期望的特性，从而提供了DC-SCM所需的安全特性。因此，在莱迪思半导体的单个FPGA中可以实现DC-SCM 2.0的所有关键功能。更多逻辑和存储器资源。莱迪思表示：“我们看到我们的客户今天设计的系统更加复杂，这是MachXO5-NX逻辑密度比上一代扩展2倍以上的关键原因。”莱迪思表示目前莱迪思不仅仅是在传统的应用领域，同时也在不断地开拓新的领域。除了传统的通讯行业，莱迪思也会更多地关注消费类产品、汽车行业、工业控制等方面的客户。这些客户虽然需要比较长的设计周期，因为它对安全性和可靠性的要求比较高，一些产品的设计试验和测试会需要比较长的时间，但是其整个产品能在后面的几年里不断地为莱迪思带来收益。“目前在新的领域应用的焦点在各个行业都会有共性需求，比如对安全性的要求，现在不管是医疗还是工业控制都不断地从行业协议的标准上对安全性有更大的考虑，我们会针对这方面的共性需求，在产品的定义和应用方案的提供方面给客户提供更多的选择。”莱迪思表示。随着赛灵思被AMD收购，国际大型独立FPGA厂商仅剩莱迪思，面对蓬勃发展的本土FPGA市场，莱迪思表示：“国内这四五年来不断有新的 FPGA 供应商出来。实际上我们的定位跟他们会有一点区别，莱迪思的 FPGA 最大的特点是低功耗，我们在大市场中的细分市场上会花比较大力气在低功耗上，不管是从工艺的选择，芯片的设计还是从整个设计的角度都会往低功耗这个方向来努力。在低功耗的基础上再去看芯片功能的拓展，我们会跟客户有一些更加直接的沟通，来了解他们在产品的开发和芯片的使用上的痛点，使得我们的新产品定义能更加契合任何用户的需求。我们相信我们的产品也有特定的优势，能够保持相对比较快的新品迭代速度和产品的推出速度，以及比较有创新的优势。在今年下半年和明年莱迪思陆续都会有产品推出，到时大家可以看到我们应对竞争的策略。”在纷乱多变的市场中，保持一份专注，赢得自己独有的竞争优势，这点值得我们学习。
