比科奇：5G 小基站基带 SoC新玩家

通信IC芯片作为集成电路产业最为顶尖的明珠，如果有一家创新企业能够做出性能优异低功耗低成本的基带芯片，足以在行业立足，并大展身手。

随着5G产业化不断推进，特别是限于5G网络覆盖距离，市场上出现了众多5G小基站玩家，专注于提供室内和热点5G通信。

目前，市面上的5G基站，主要基于X86、ARM、FPGA和SoC设计，考虑性能、成本和技术生态，越来越多的玩家将基于FPGA和SoC芯片实现NR的BBU和RRU功能。

随着5G技术不断成熟，市场上逐渐出现5G基站SoC芯片，虽未形成规模效应，但也处于流片和回片测试阶段，相信在未来几年，将逐步商用。

笔者一直关注着国内5G小基站发展情况，对于业界发展也有一定的了解。

目前国内能够做出5G小基站芯片的玩家屈指可数，但目前也有一些新的身影出现在人们面前。

比科奇，Picocom，为5G小基站设备商提供开放RAN标准的基带系统级芯片（SoC)，并为运营商提供可靠性软件产品。

2021年12月1日，比科奇宣布正式推出业内首款为小基站设计的高性能低功耗5G NR芯片--PC802。

据悉，PC802是全球首款高性能、低功耗和可编程小基站基带芯片，集成了完整的新一代无线移动通信功能和强大的计算能力，专用于4G/5G小基站设备。支持分布式/一体化5G小基站平台，包括室内住宅、企业和工业网络、中立主机网络和室外网络，也支持其他智能网联设备的开发。

该SoC通过PCIe上的SCF-FAPI接口与L2/L3协议栈连接，支持通过O-RAN开放前传（eCPRI）接口无缝连接到射频拉远单元（O-RU）或通过标准化JESD204B高速串行接口直接连接到射频芯片。

细心的读者应该可以看到，该芯片架构主要基于O-RAN联盟发布的协议进行设计，具备的是加速器形态，这就是熟悉的味道。

前面笔者写过一篇文章《5G NR基带SoC参考设计》，简要概述了基于O-RAN的参考设计方案。

比科奇基于O-RAN架构，设计NR基带SoC并成功流片，也算是走在了行业的第一方阵。

PC802芯片主要特点：

• 芯片运行Picocom的5GNR和LTE物理层软件

• SCF FAPI接口

• Ceva XC12 5G优化的1280位矢量信号处理器

• RISC-V标量处理器

• 编解码器：LDPC、Turbo和Polar

• 傅立叶变换：FFT、iFFT

• 均衡器：MMSE/MMSE-IRC/MLD

• 数字前端（DFE）

• O-RAN eCPRI 开放前传

• IQ压缩/解压缩

• 安全的片上BOOT功能

• 调试和设备监控

真是熟悉的味道，笔者感觉可以去面试一下了。

该芯片的主要接口：

• 4通道JESD204B无线接口，最多支持4个RFIC

• 用于eCPRI的10/25千兆以太网

• 4通道G4 PCIe接口至NPU

• LPDDR4 32位接口（2666/3200 MHz）

• 同步和时钟接口：IEEE1588v2, 全球导航卫星系统

• SPI，I2C和GPIO控制接口

据悉，该芯片还支持LTE/5G双模、载波聚合和动态频谱共享（DSS）。

对于5G NR Sub-6GHz FR1频段：

• 多达8 TX/8 RX 射频基带端口

• 两个小区：每小区2 UL/4 DL MIMO层

• 一个小区：4 UL/8 DL MIMO层

• 每小区带宽：100 MHz

• 吞吐量DL：4Gbps, UL 2Gbps

对于5G NR 毫米波FR2频段：

• 单小区2 TX/2 RX射频端口

• 2 UL/2 DL MIMO层

• 400MHz带宽

• 吞吐量DL: 3Gbps, UL 3Gbps

同时，该芯片也支持LTE

• 两个或三个LTE小区：每个小区多达4 TX/4 RX天线端口，2 UL/4 DL MIMO层，20MHz

• 双模5G和3个LTE小区

PC802芯片架构

PC802芯片采用了Ceva XC12矢量信号处理器和32颗晶心N25F RISC-V处理器，猜测用于处理下行链路和部分上行数字信号处理。

对于DFE、FFT/iFFT、MMSE均衡器和FEC编解码器（LDPC Turbo和polar）、CPRI/eCPRI、PCIe、DDR4、10G/25G Ethernet等重要组件，必须得采用硬件逻辑实现。

上述重要组件的相关知识，除了10G/25G Ethernet和DDR4尚未在笔者公众号文章出现外，其余均有涉及。

对于DFE中的DUC、DDC、CFR、DPD、AD/DA等，有兴趣的读者可进一步了解。

作为一名21世纪20年代芯片方向的工程师，我们要尽可能掌握比较全面的数字信号处理和高低速接口设计技术，职业可跨越通信、图像、AI、雷达、自动驾驶、数控等众多领域。

PC802芯片产品简介

从比科奇官网看，一些客户已开始基于该芯片进行相关测试，达成了合作机制。

随着5G小基站市场逐步打开，相信未来还有其他专注于提供5G小基站芯片设计的创业公司，相继推出自己的产品投入市场。

对于未来5G小基站基带芯片发展如何，我们拭目以待。