今年7月雲達科技(QCT)推出虛擬無線存取網路(vRAN)解決方案,當中運用了英特爾FlexRAN參考實作架構,以及Radisys的分散式無線存取網路架構──Radisys Connect 5G RAN軟體,以便推動4G、5G、物聯網應用。

而在這樣的產品搭配裡面,為了能提供低延遲、具有能源使用效率的服務,以及根據即時流量的處理需求來彈性增減資源容量,雲達在自家的伺服器EGX63IS-1U搭配兩種英特爾的硬體設備,包含代號為Westport Channel的5G最佳化網路卡(Edgewater Channel網路卡的下一代產品),以及vRAN應用專屬的加速卡ACC100,可用於前導錯誤校正(Forward Error Correction,FEC)的加速處理。

除了雲達,我們也看到研華科技(Advantech)提出類似的解決方案。他們在4月初發表的3款伺服器機型:SKY-8132S-11、SKY-8132S、SKY-8232D,可搭配ACC100,來提供5G vRAN的應用。

而這款ACC100,全名是Intel vRAN Dedicated Accelerator ACC100,我們現在要介紹的Silicom Lisbon ACC100 FEC Accelerator,就是基於這款產品而成的加速卡,推出時間是在2020年10月,可透過PCIe介面卡的形式,針對4G的渦輪碼(Turbo Code),以及5G的低密度奇偶校驗碼(LDPC Code),進行編碼與解碼。

FEC加速為何很重要?英特爾表示,對於強調高吞吐量與低延遲的5G網路應用而言,FEC可確保資料在傳送過程當中,能在全速連線的狀態下,即時修正毀損位元。

而且,在4G與5G的應用中,運算最為密集工作負載,當屬RAN網路架構實體層(L1)的FEC處理,因為它主要的作用,是解決在不可靠或噪訊較高的通訊頻道的傳輸錯誤,它會針對4G與5G資料傳輸,去偵測與校正錯誤而不需要重新傳送。

同時,FEC也是通用的功能而能橫跨不同廠商的實作,再加上FEC加速處理不會包含細胞基地臺(cell)的狀態資訊,可以輕易地予以虛擬化,能提供資源共用的好處與簡化基地臺的遷移。

對於強調高吞吐量與低延遲的5G網路應用而言,FEC可確保資料在傳送過程當中,能在全速連線的狀態下,即時修正毀損位元。

相較於市面上的4G與5G網路應用加速卡,大多採用FPGA運算晶片,Silicom Lisbon ACC100所搭配的,是28奈米製程的eASIC晶片Nextreme-3S(N3XS)──這是一種可設定的積體電路,能在快速上市的FPGA,以及按特定應用開發而有高效能、兼顧省電的ASIC之間取得平衡。

在實際部署上,Silicom Lisbon ACC100主要用於英特爾的伺服器平臺──使用Xeon Scalable系列、Xeon-D等處理器。在FEC的網路處理容量上,英特爾表示,這張加速卡最高可達到28 Gbps,可因應資料層(data plane)或控制層(control plane)應用程式的效能需求。

就產品機型而言,這款加速卡有5種機型,最主要的是這兩種:一是Lisbon ACC100 FEC Accelerator Card(P3iMB-M-P1),搭配被動式散熱片,可針對的環境溫度範圍是攝氏0度到45度;

一是Lisbon ACC100 FEC Accelerator Server Adapter(P3iMB-M-P2),搭配主動式散熱片,可針對的環境溫度範圍較廣泛,可達到-20度到55度。

在應用上,ACC100支援混合式自動重送請求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ),在FEC沒有足夠的同位位元而無法完整復原毀損訊息時,這項技術可以運用高速的資料重新傳送來擴增FEC功能。

這款產品也提供了遠端管理的功能。它內建了基板管理控制器(BMC)的服務處理器,可監控介面卡本身的實體運作狀態,包含電壓、溫度、供電,相關資訊能提供給系統管理模組,作為遙測機制之用,也能用於錯誤處理,確保介面卡的正常運作與執行效能。

產品資訊

Silicom Lisbon ACC100
●原廠:Silicom
●建議售價:廠商未提供
●外形:半長矮版介面卡
●處理器:Intel eASIC N3XS
●記憶體:8 GB DDR4
●I/O介面:PCIe 3.0 x16
●耗電量:最高52瓦
●機型、可運作的環境溫度、散熱方式:P3iMB-M-P1為攝氏0度到45度,搭配被動式散熱片;P3iMB-M-P2為攝氏-20度到55度,搭配主動式散熱片

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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