ALINX 作為 FPGA 開發(fā)板領(lǐng)域領(lǐng)先供應(yīng)商,RFSoC 系列開發(fā)板精準(zhǔn)定位于雷達(dá)通信、5G 基站、衛(wèi)星通信、測試測量等對性能要求嚴(yán)苛的高端射頻應(yīng)用。
RFSoC 技術(shù)是現(xiàn)代無線電系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重大突破。這項(xiàng)技術(shù)將以下模塊高度集成于單一芯片之上:
高性能的 RF 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)
靈活的可編程邏輯(FPGA)
從根本上簡化了傳統(tǒng)射頻信號鏈的復(fù)雜性,顯著降低了功耗、物理體積和整體成本,將信號延遲縮短至微秒級別,大幅提升了系統(tǒng)性能和設(shè)計(jì)靈活性。
ALINX 旗下五款主流 RFSoC 射頻開發(fā)板主要基于
AMD RFSoC Gen3ZU47DR系列芯片
AMD RFSoC Gen3ZU49DR系列芯片
兩者的主要區(qū)別集中在ADC/DAC 通道數(shù)上:
ZU47DR 集成
8 路 14 位 ADC(最高 5GSPS 采樣)
8 路 14 位 DAC(最高 9.85GSPS 采樣)
ZU49DR 集成
16 路 14 位 ADC(最高 2.5GSPS 采樣)
16 路 14 位 DAC(最高 9.85GSPS 采樣)
(AMD RFSoC FPGA 芯片 ZU47DR vs. ZU49DR)
下面將按照主芯片類別,依次為大家介紹。
基于 ZU47DR 系列
這一系列芯片在平衡 RF 性能、邏輯資源與功耗方面表現(xiàn)出色,尤其適用于對單通道帶寬有較高需求、同時注重整體功耗和集成度的應(yīng)用,適合作為中等規(guī)模、高帶寬RF 系統(tǒng)的核心。典型應(yīng)用有:超寬帶毫米波雷達(dá)、高精度測試測量等。
ALINX 基于 ZU47DR 的射頻開發(fā)板,提供從緊湊型到雙芯協(xié)同的多元選擇。
AXW22
緊湊型高性能,入門首選
AXW22 設(shè)計(jì)了 2 路 RF-ADC/DAC 通道,但 ADC 采樣率高達(dá) 5GSPS,DAC 高達(dá) 9.85GSPS,確保在小巧體積下實(shí)現(xiàn)超寬帶信號處理。非常適合空間受限、預(yù)算友好或作為RFSoC 入門學(xué)習(xí)的快速原型開發(fā),例如便攜式 SDR 或特定高帶寬測試場景。板載高速光口也保證了數(shù)據(jù)的快速傳輸。
(點(diǎn)擊圖片了解 AXW22 詳情)
AXRF47
超寬帶多通道,均衡進(jìn)階
ALINX AXRF47 可視為 AXW22 的性能進(jìn)階版,同樣基于 ZU47DR,它將 RF 通道數(shù)提升至 8 路 14 位 RF-ADC/DAC,是為中高通道數(shù)和超寬帶應(yīng)用設(shè)計(jì)的通用平臺。
其內(nèi)置的數(shù)字上下變頻(DUC)和插值抽取(DDC)功能,極大簡化了射頻信號鏈設(shè)計(jì),將更多處理從模擬域轉(zhuǎn)移到數(shù)字域。此外,它提供M.2 NVMe 接口、Micro SD 卡座等,增強(qiáng)了存儲擴(kuò)展的靈活性。AXRF47 適合需要平衡通道數(shù)與單通道帶寬、并希望進(jìn)行靈活擴(kuò)展的 5G 基帶、衛(wèi)星通信和通用測試測量等應(yīng)用。
(Zynq UltraScale+ RFSoC 射頻開發(fā)板 AXRF47)
AXW47
雙芯協(xié)同,算存雙修
AXW47 是 ZU47DR 系列中的性能擔(dān)當(dāng),它采用 ZU47DR RFSoC 與 XCKU115 純邏輯 FPGA 的雙 FPGA 協(xié)同架構(gòu),擁有額外的 1451K 邏輯單元和 5520 個 DSP 切片資源,以及總計(jì) 22GB DDR4 內(nèi)存和 4 路 NVMe 接口的強(qiáng)大存儲能力。
AXW47 專為那些需要處理復(fù)雜算法(如大規(guī)模深度學(xué)習(xí)推理、高級波束成形)、高吞吐量數(shù)據(jù)記錄和實(shí)時分析的前沿研發(fā)項(xiàng)目而生,是突破性能瓶頸、探索未來技術(shù)的優(yōu)選平臺。
(點(diǎn)擊圖片了解 AXW47 詳情)
基于 ZU49DR 系列
ZU49DR 在 RF 通道數(shù)上更具優(yōu)勢,側(cè)重于高通道密度和大規(guī)模并行處理,適用于需要同時處理大量 RF 信號的應(yīng)用,包括大規(guī)模 MIMO 基站、大型相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)等。
AXW49
高通道密度,5G 大型基站主力
當(dāng)您的項(xiàng)目對并行 RF 通道數(shù)有大規(guī)模需求時,首選 ALINX AXW49。
它基于 ZU49DR 芯片,提供多達(dá) 16 路 14 位 RF-ADC/DAC 通道,是 ALINX 系列中通道密度最高的一款。盡管 ADC 采樣率為 2.5GSPS,但其強(qiáng)項(xiàng)在于大規(guī)模并行處理能力和雙 100G QSFP28 光口帶來的超高數(shù)據(jù)吞吐量。AXW49 特別為 5G Massive MIMO 基站和大型相控陣?yán)走_(dá)優(yōu)化,在這些場景中,天線數(shù)量和數(shù)據(jù)聚合能力遠(yuǎn)比單個通道的極致帶寬更為關(guān)鍵,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的空間分辨率和系統(tǒng)容量。
AXW49 還額外提供了一個Kontron x86 模塊接口,將 RFSoC 的定制硬件加速能力,與高性能 x86 處理器的通用計(jì)算能力,無縫融合在一個板卡上,讓您可以同時運(yùn)行復(fù)雜操作系統(tǒng)和RF處理任務(wù)。適用于需要深度數(shù)據(jù)分析、高級決策或圖形界面的智能無線電和邊緣計(jì)算場景。
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AXRF49
高通道密度再升級,面向自適應(yīng)無線電
ALINX AXRF49 同樣擁有 16 路 14 位 RF-ADC/DAC 通道,它是一個功能強(qiáng)大的單芯片自適應(yīng)無線電平臺,配備 8GB eMMC 用于系統(tǒng)啟動和應(yīng)用存儲,板載 M.2 接口支持高速大容量 NVMe SSD 擴(kuò)展,滿足海量數(shù)據(jù)的本地記錄和回放需求。提供 FMC+ 擴(kuò)展接口和 ECC 內(nèi)存,增強(qiáng)了可靠性和靈活性,能夠適應(yīng)未來通信標(biāo)準(zhǔn)和多頻段支持,將射頻設(shè)計(jì)更多地轉(zhuǎn)移到數(shù)字域,加速新功能的迭代。更加適用于構(gòu)建更可靠、更靈活、功能更全面的自適應(yīng)無線電系統(tǒng),是長期部署和復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)的理想工具。
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選型建議
針對 5G 基站與大規(guī)模 MIMO
首選:ALINXAXW49 或 AXRF49
這兩款板卡均提供 16 路高密度 RF 通道和強(qiáng)大的邏輯資源,完美契合 5G Massive MIMO 對多天線并行處理的嚴(yán)苛需求。AXRF49 提供 FMC+ 擴(kuò)展和 ECC 內(nèi)存,更可靠更靈活;而 AXW49 則以額外的 x86 處理器模塊接口提供更強(qiáng)算力。
針對相控陣/毫米波雷達(dá)/衛(wèi)星通信
追求算力,可選:ALINX AXW47
對于需要實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜波束成形算法、高精度探測或大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的毫米波雷達(dá)系統(tǒng),或是對于需要進(jìn)行復(fù)雜信道模擬、信號干擾分析、高級調(diào)制解調(diào)的衛(wèi)星通信研究,AXW47 的雙 FPGA 協(xié)同架構(gòu)提供了無與倫比的計(jì)算資源和存儲能力。
追求高通道密度,可選:ALINX AXW49 或 AXRF49
對于需要大量陣元但對單個陣元帶寬要求適中的相控陣?yán)走_(dá),16 路 RF 通道是關(guān)鍵優(yōu)勢,可以考慮 AXW49 或 AXRF49。
追求多通道超寬帶,可選:ALINX AXRF47
如果應(yīng)用更側(cè)重于單個通道的超寬帶信號捕獲和處理,AXRF47 的 8 路 5GSPS ADC 將是理想選擇。
針對測試測量與通用 SDR
同理,追求高通道密度,選擇 AXW49 或 AXRF49;追求多通道超寬帶,選擇 ALINX AXRF47。
對于需要緊湊型、便攜式或入門級但仍需高帶寬能力的 SDR 應(yīng)用,選擇提供高采樣率與高速光口的AXW22。
針對入門級與緊湊型應(yīng)用
選擇:ALINX AXW22
憑借緊湊的尺寸、高集成度、相對較低的成本以及完整的功能集,AXW22 是學(xué)習(xí)開發(fā) RFSoC 應(yīng)用,或部署于空間和預(yù)算受限但仍需高帶寬處理能力的入門級和緊湊型項(xiàng)目的首選。
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原文標(biāo)題:【選型指南】ALINX AMD RFSoC 射頻開發(fā)板選型全攻略!
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