恩智浦一直在與社區合作，推動一個新的軟件定義無線電 (SDR) 平臺 。該平臺旨在幫助工業界和學術界開發新產品和創新。這個倡議的最終目標是將硬件開發轉變為以軟件為中心，使開發工具更加經濟實惠且易于使用。

SDR平臺的重要性

如果您沒有“大公司”的資源，或者在行業中缺乏足夠的關系網絡，那么開發新硬件和軟件的門檻可能會很高。隨著時間的推移，硬件的復雜性不斷增加，這是技術進步的一個原因。舉例來說，如今設計和構建PCB比二十年前要復雜得多。此外，軟件的復雜性也在增加。操作系統、驅動程序和應用程序的復雜性都在提升，超出了個人的管理能力。

那么，行業正在采取什么措施來解決這個問題呢？解決方案通常是參考設計套件和單板計算機。例如，在微控制器領域，MCX微控制器配備了FRDM開發平臺套件，合作伙伴能夠快速上手。

這是一個很好的概念，但很少擴展到像電信這樣復雜和“異構”的領域。在電信領域，模擬、數字、信號處理、射頻和傳統計算都融合到一個硬件/軟件產品中。

這正是LA9310軟件定義無線電 (SDR) 產品旨在解決的問題。雖然我們不確定該產品是否為該領域的“世界首創”，但它確實具有創新性，以極具競爭力的價格提供無FPGA (因此更容易進行編碼) 的SDR平臺。

以下是對Harsha Master (恩智浦CTO辦公室首席系統架構師) 和Wim Rouwet (恩智浦安全互聯邊緣高級首席工程師) 的訪談實錄，幫助大家全面了解該SDR平臺項目的詳情。

Q：這個SDR項目與其他項目有何不同？

Harsha Master

在很多方面都有差異，包括成本、尺寸、功能、靈活性、重新配置能力等。市場上流行的經濟高效的SDR調制解調器都基于FPGA，具有面向固定應用的特定功能。恩智浦的Long Term Innovation (LTI) SDR開發平臺采用了高效的可編程基帶處理器LA9310。

在市場上，具有相同功能的SDR調制解調器的價格比它貴4到5倍，性能更好的調制解調器甚至要貴20倍。舉例來說，恩智浦LTI SDR板約為250美元，市場上類似的板約為2500美元。

傳統的成本降低通常是通過減少功能、降低速度和計算能力以及采用固定配置來實現的。而恩智浦LTI SDR板的設計理念是，在保持低成本的同時，提供廣泛的應用和功能。

恩智浦LTI SDR主板采用固定布局，配備基帶處理器LA9310和主機處理器i.MX 8M Plus，使系統盡可能穩定。子板可以預先制作，由開發人員定制，也可以從第三方或供應商處選擇。

Wim Rouwet

這些子板可以引腳輸出模擬 (基帶IO)，使用有線或無線通信協議，甚至可以實現數字示波器或矢量信號分析儀等功能。最好是混合搭配！

從軟件方面來看，該項目支持多個開源計劃。例如，恩智浦在5G世界投入了很多精力。

在這里，OpenAirInterface、srsRAN、open5GS或open5gc等協議棧都適用。當然也適合第三方商業供應商。英國布里斯托的Vicinity Wireless在該平臺上開發了一款5G UE。

當然，這個平臺也支持恩智浦內部開發團隊以及初創公司和學術界。

Q：請介紹一下這個平臺背后的各種技術。

Harsha Master

LA9310是恩智浦最高效的低功耗基帶處理器。它也是一款受歡迎的入門級基帶處理器，成本較低，沒有復雜的出口管制限制。

與基于FPGA的系統不同，恩智浦LA9310處理速度更快、更緊湊、功耗更低，但具有靈活的可編程功能。開發人員通過選擇合適的即插即用RF模塊，可以把它用作調制解調器、信號發生器或信號分析儀。

恩智浦i.MX 8M Plus是一款非常受歡迎的MPU，具有獨特的功能，包括四核處理器、TSN端點和硬件加速器，適用于AI/ML、攝像頭/視頻和物聯網等應用。i.MX處理器廣泛應用于汽車、工業、機器人和醫療領域。在LTI SDR中，它用作中央控制處理器，并運行必要的軟件協議棧。例如，整個5G第2/3層將在i.MX 8M Plus上運行。

SN220是移動設備市場上一款成熟的NFC-eUICC-安全芯片組合解決方案。它在系統中具有獨特的接口，使開發人員能夠將其用作“真正的調制解調器”，無需使用塑料SIM卡，而是使用嵌入式SIM卡。開發人員可以進一步發揮他們的想象力，以多種組合方式使用它們。

恩智浦處理器的這種組合非常獨特——將所有這些不同的組件組合在一個PCB上。探索軟件定義無線電平臺，點擊這里>>

SDR平臺中的恩智浦組件。

Q：啟動這樣一個項目需要什么？

Harsha Master

這實際上是一個“1+1＞2”的案例，在恩智浦內部跨部門合作，還與更大的生態合作體系合作。這可以追溯到我們在開始時討論的內容，通常在每個產品的基礎上提供使能工具，對于更簡單的產品而言是一流的。與此同時，我們發現，恩智浦為典型大型客戶提供的軟件使能工具和支持與初創企業、學術界及開源社區所期望的并不相同。除此之外，我們還需要實現更具競爭力的價格。

Wim Rouwet

所以，為了實現這些目標，我們很早就決定與名為RFNM的外部合作伙伴合作，他們更符合生態合作體系的需求。當然，恩智浦的一些專業知識也在“幕后”發揮作用，但看到社區的貢獻真是太棒了——他們提出的應用比我們自己設想的更有創意。社區也推動了平臺的開放：BSP、驅動程序等已經是恩智浦發布和支持的開源軟件，我們正努力讓更多的內容“走出去”。

RFNM正在構建這些板并接受訂單。

Q：我們來問問RFNM對此有何看法。

Davide Cavion (RFNM)

作為一個一直夢想著構建SDR及其生態合作體系的人，LA9310對我來說簡直是天賜之物。Wim已經提到過沒有板載FPGA，但還有另一個重要區別：LA9310配備了模擬I/Q基帶接口。而市場上的其他產品則使用集成了前端、混頻器和ADC的芯片。我們的設計可以在板對板夾層連接器上分離混頻器和ADC之間的信號路徑。

如果這聽起來有些復雜，我直接總結一下：我們只需要開發一次主板，處理所有的軟件和數字部分，客戶就可以非常輕松地從簡單的Altium模板開始開發子板。

Q：是否與5G advanced、6G以及AI/ML等行業流行語有關聯？

Wim Rouwet

正如您所料，在恩智浦內部，我們正在研究這些主題。但我們也明白，許多基礎研究本質上是非常開放的。因此，我們的板卡為學術界和初創公司賦能，平臺的可編程特性或i.MX 8M Plus等處理器搭載的AI/ML可賦能新波形，為他們帶來實用的經驗。雖然低成本開發板在射頻帶寬方面有一些明顯的局限性，但與發明全新的產品相比，擴展通常是一項更機械化的工作。

此外，如果您認為6G可能會更加開放，并擁有軟件定義和特定的本質，那么這種類型的平臺正是行業未來所需要的。是的，我們非常有信心，這個SDR平臺將成為6G未來的重要組成部分。

Q：用戶什么時候能獲得這個平臺？

Harsha Master

現在就可以！2023年底，軟件開發已經完成，硬件和軟件經驗證能夠正常運行。2024年初，板開始陸續發貨，此后軟件一直在不斷發展。您可以直接通過RFNM官網訂購該平臺。

Q：接下來有什么計劃？

Wim Rouwet

嗯，還有很多工作要做。第一批板已經建成，第二批有望很快開放。如果您想要一塊，最好盡快注冊。從我們的角度來看，這個項目帶來了許多新的客戶合作。所有這些客戶都需要支持，以便他們能夠構建、展示、優化和商業化他們的產品。這一切都需要時間和努力，我們現在正在進行這些工作。大概明年這些SDR板上的芯片會集成到商業產品中。

Harsha Master

同時，我們正在考慮是否可以構建這個系統的“升級版”。更多的帶寬、更強的算力等。這將為平臺提供目前缺乏的可擴展性。理想情況下，這也將通過“眾籌”來實現，同時由恩智浦提供支持，因為這次合作的效果就令人驚嘆。

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Harsha Master是恩智浦半導體公司首席技術官辦公室的首席系統架構師。他主要關注工業4.0和5G以后的技術，為內部和外部資助的5G/6G工業創新項目提供支持。Harsha在設計和開發功能手機、衛星設備以及媒體/信令網關的軟件協議棧方面有豐富的背景經驗。他還設計了本地連接平臺和早期智能手機系統的架構。Harsha對網絡、通信和安全領域充滿熱情。

Wim Rouwet是恩智浦半導體公司的一位杰出技術人員。Wim專注于3GPP LTE和5G以及802.11處理協議棧及其應用方案，負責與多個無線基礎設施項目有關的4G和5G協議棧開發、小基站以及CRAN應用方案。