إن الطلب المتكرر على زيادة إنتاج البيانات، والاتصال المنخفض الموثوق به، والوصلات الواسعة النطاق للأجهزة قد وضع الجيل الخامس من شبكات الوصل اللاسلكية، كقاعدة أساسية للهياكل الرقمية الحديثة، وفي قلب كل محطة قاعدية من محطات قاعدية من طراز 5G، توجد معدات للمستعملين، وجهاز للوصلات ذات القدرة العالية، ويرتبط أداؤه بقوة رقمية متطورة، مقرونة بشدة بقاعدة السلع الصغيرة التي تدفعها إلى المايكروسور.

الدور الأساسي للمنتجات الدقيقة في برامجيات الخدمات الاجتماعية من أجل لاسلكية

أما مجهزو الإشارات الرقمية فهي هياكل دقيقة متخصصة مصممة لتنفيذ أجهزة التوليد المزودة بالأشعة - أجهزة التوليد ذات الصلابة النهائية، وعمليات التحويل السريع من أربعة مستويات، والتكافؤ، وتقدير القنوات، والخطأ في التصحيح بسرعة عالية وبتوقيت محدد، وتعالج المعالجات الدقيقة في قاعدة بيانات مجهزة بنظام توجيهي أو كيميائي، وتدير ظروف تدفق التعليمات، وتكيف البيانات، وإتاحة إمكانية الوصول إلى الذاكرة.

وعلى عكس وحدة متعددة الأغراض، التي تعطي الأولوية للتنبؤ بالفرع وتنفيذ خارج نطاق النظام لتحسين الأداء ذي الخيوط الواحدة، فإن جهازاً صغيراً من طراز DSP يركز على التراكم المتعدد، والرأس المفرط المنخفض، ودعم حلقة الأجهزة، وكثيراً ما يميز هيكل هارفارد مع ذكريات منفصلة عن التعليم والبيانات، ومصارف متعددة للذاكرة تتيح الوصول المتزامن، ووحدات التعبئة المخصصة لتقليص خصائص أكثر دقة في نظام الأفضليات.

لماذا لا يمكن ان يُستثنى من ذلك

٥ زاي - تحدد مواصفات الراديو الجديدة طبقة مادية أكثر تعقيدا من ٤ جي لي تي.

في معدات المستخدمين، كفاءة الطاقة هي الأهم، يجب أن يقوم جهاز التحكم بالهواتف الذكية بفحص 5 جي بينما يزيل فقط بضع مئات من المليوتات، تصميم مصممات المعالجات الدقيقة، عمق الأنابيب، وزاوية الساعات، وتسلسل الذاكرة، يحدد مباشرة الطاقة لكل عملية، وبالتالي فإن اختيار الركيزة الأساسية للمضادات الصغرى في نظام إدارة الدعم العام هو مجال حرج في مجال التداول بين الذروة.

الابتكارات المعمارية في 5G DSP Microprocessors

ولتلبية الطلبات المتضاربة على الأداء والمرونة والكفاءة، استحدث الباعة شبه الموصلين عدة ابتكارات معمارية، تتجاوز هذه الابتكارات المعيارية التقليدية ذات النقاط الوحيدة الثابتة، بحيث تشمل التصميمات المتعددة العناصر المتباينة، ومعجلات المعدات، وخطوط التعليم المتقدمة، وتورد الفروع الفرعية التالية تفاصيل الاتجاهات الأكثر تأثيرا.

VLIW and SIMD: The Workhorses of Parallel Signal Processing

وتهيمن هياكل " أخبار التعليم الطويل " على المعالجات الدقيقة الحديثة لنظام الأفضليات المعمم لخمسة آلاف في الشبكة العالمية لسواتل الملاحة، ويضع المجمّع في جداول زمنية ثابتة لعمليات متعددة (مثلاً، يضاف، ويحمّل، ويخزن) في كلمة واحدة طويلة، تسمح للعديد من الوحدات الوظيفية بتنفيذها في وقت واحد دون ساعات العمل الدائبة من الأجهزة المضغية الدينامية.

وتكملة هذه العملية هي التعليمات الوحيدة، وتجهيز البيانات المتعددة الجوانب، ويتيح البرنامج للمعدات الدقيقة تطبيق نفس العملية الحسابية على عناصر بيانات متعددة - مثلاً، إذ يؤدي 16 مضاعفاً موازياً على بيانات النقاط الثابتة ذات النقاط الست عشرة.

وينتج الجمع بين نظام " VLIW " و " SIMD " معالجاً صغيراً يمكن أن يحافظ على جزء كبير من أداءه النظري في ذروة أجهزة تجهيز الإشارات الحقيقية، ويتجنب دورات العبث التي تصيب وحدات احتباساً خارقة للمركبات عندما يكون تدفق التحكم قابلاً للتنبؤ، غير أن المجمِّع يجب أن يكون ذكياً بشكل استثنائي لحشد العمليات بكفاءة؛ وقد أدى ذلك إلى استثمار كبير في مجموعات أدوات تجميعية من أجل مجموعات أدوات تجميع البيانات ذات موارد مفتوحة وأطر مفتوحة مثل برنامج تبادلية.

الحاسوب المتعدد البلدان والمتجانس

لا يمكن أن تغطي أي قاعدة صغيرة واحدة بشكل فعال جميع مراحل تجهيز 5 جي، عادة ما تقسم عملية تجهيز النطاقات الأساسية إلى طائرة مراقبة (مخفضة وموجهة نحو السيطرة) وطائرة بيانات (محركة سريعة ومتدفقة) لمعالجة هذا، تستخدم التصميمات الرئيسية هياكل متعددة العناصر متجانسة، مثل جهاز التتبع الكهرمائي (Sndragon X60 وX65ms)

وفيما يتعلق بمعدات البنية التحتية، فإن الاتجاه نحو مجموعات أساسية من نظام إدارة الدعم الميداني، إذ أن أسرة القدرة على استخدام نظام NXP، مثلا، تجمع بين نواة تطبيقات آرم كورتكس - آ - ٢٧ مع مجموعات متعددة من نظام إدارة الدعم الميداني )مثلا، خطوط التلقيم الأحادي الصغر( لمعالجة كل من المراسم وطبقة الجسم المادي.

نظام هرمية الذاكرة وحركة البيانات

ميكروبات (إم بي) حقيقية تُلقي طلبات كبيرة على نطاق الترددات الترددية للذاكرة، وجهاز نقل متعدد الترددات من طراز (إم بي) يبلغ من العمر 64 طناً، ورقمه (إم)

معايير الأداء الرئيسية وقياسها

ويشتمل تقييم مدى ملاءمة معالجات دقيقة من طراز DSP لخمسة آلاف على عدة مقاييس تتجاوز سرعة ساعات العمل الخام، والأهم من ذلك هو زيادة تراكم الصنع، والارتطام لكل خوارزمية، وتفكك الطاقة، وكفاءة المنطقة (العمليات في كل مليمتر) ومقاييس قياسية مثل علامات سداسي البروم ثنائي الفينيل متعدد الأبعاد أو حجم العمل المكثف من نوع EEMBC CoreMark-NNm للمساعدة في إقامة شبكات جديدة.

اعتبارات التصميم المنخفض التأقلم

5G meets a user-plane latency target of 1 ms for ultra-reliable low-latency communications (URLC). This forces the DSP microproectsor to minimize interrupt latency, maintain deterministic execution time, and support equipment cycle unrolling to avoid pipeline flushes. many DSP micro structures offer a zero-overhead mechanism: the processor known

كفاءة الطاقة والإدارة الحرارية

(ج) كفاءة التصميم المفرط لمعدات المستخدمين، وقد تقاربت الصناعة المتنقلة على الرقم القياسي لحجم البيوت العاملة (Picojoule-per-MAC) حيث تُبقي الترددات الخفيفة على الترددات الخافضة للضغط على الترددات المتوسطة، وتُعدل أجهزة التحويل المصغرة العاملة من خلال أجهزة تحويل الطاقة العاملة من طراز DSP على نحو مصغر.

في البنية التحتية، حيث تقل القيود على التحلل الحراري، يتحول التركيز إلى كفاءة المنطقة وحدات الوصل المكثفة التابعة للبعثة تحتاج إلى مئات من النواة من نظام إدارة الطيران على رقاقة واحدة أو رقائق متعددة، القدرة على دمج أجهزة معالجة الزئبق في نظام إدارة الشؤون الاجتماعية إلى جانب الذاكرة وأجهزة التسريع على نفس التعبئة المتقدمة مثل 3D من أجهزة التكديس أو التكدس التكنولوجي

إدماج التعلم في مجال التعليم الآي والآشين

"إطلاق الـ "جي بي سي 18 وما بعده" "يقدم الدعم لـ "آي إي إم إل" مباشرة إلى "توحيد الواجهة الهوائية 5 جي"

الاتجاه الآخذ في الظهور هو " حساب داخلي " حيث تستخدم أجهزة تجهيز البيانات الصغيرة في هيكل تجهيزات قياسية لتقليل حركة البيانات، وذاكرة سامسونغ × ميم - بي إم تدمج وحدات التجهيز في طبقة الذاكرة، مما يسمح بحساب منتجات المصفوفة مباشرة حيثما تكون البيانات، وهذا يمكن أن يخفض طاقة الشبكة الافتتاحية المحتملة في 5 جيزوم

ما بعد 5 ج: 6 ج، مليمتر ووف، وتيراهرتز

أما خريطة الطريق لشبكات الجيل القادم (6G، يتوقع أن تبلغ نحو 2030) فتنصب على الترددات التي تيراهارتز (THz) وطول الموجات دون المليمترية، ومعدلات البيانات التي تتجاوز 100 غمبرز، وسيواجه المعالجون الجزئيون في نظام إدارة الدعم الميداني معدلات غير مسبوقة (100 خ ع/ق) وسلاسل الضمادات (010 GHz).

وبغية تحقيق هذه الأهداف، فإن المجهزات الدقيقة الناشئة من نظام إدارة الدعم الميداني تصمم بمطالبات حاسوبية قريبة من الأرض للعمل في فولت منخفض مع استغلال التوازي، كما أن نماذج البحوث من مركز بحوث بلا طيار قد أظهرت مجموعة متغيرة من 16 عنصراً من نظام دعم البرامج قادرة على تحويلها إلى 0.5 V باستخدام تكنولوجيا الـ 128 نانوغراماً.

التحديات في مجال توسيع نطاقات أجهزة تجهيزات دقيقة

ومن التحديات الرئيسية التي تواجه جدار الذاكرة: فالتفاوت بين سرعة المعالج وزوارق الذاكرة يزداد سوءاً مع كل تقلص في عدد الأعضاء التناسلية، وفي حين أن المادة الثالثة من نظام إدارة المباني تقدم عرضاً واسع النطاق (حتى 2 B/s per stack)، فإن حساسيته (عشرات من الثلثيات) قد لا تفي برمزي " Tz-coded of DDM " الذي لا يمتد إلا إلى بضعة ثواني.

كما أن الأمن يصبح مصدر قلق، حيث أن أجهزة تجهيزات أجهزة الإرسال تعمل بالبرمجة، فهي عرضة للهجمات الجانبية التي يمكن أن تسرب مفاتيح حركة المرور المشفوعة برقم 5G/6G، وتستجيب الصناعة عن طريق إدماج المعجلات البكائية مباشرة في مجموعة التجهيزات الدقيقة، باستخدام عزلة الأجهزة (مثلاً، المستودعات الاستئمانية لجرائم كورتكس - ر) والمهام غير القابلة للتشهير.

خاتمة

إن المجهزات الدقيقة في أجهزة الإرسال الرقمية هي المحركات الصامتة التي تقود الثورة اللاسلكية، ومن نواة VLIW-and-SIMD التي تعمل حالياً على تشغيل محطات قاعدية من طراز 5G وأجهزة هاتف ذكية في الملجأ القريب من الأرض، والهيكلات المزودة بالأجهزة الاستخبارية ذات الصبغة الازكية والتي تصمم لـ 6G، وما زالت هذه الوحدات المجهزة المتخصصة تضغط على نسيجات الصنعية