技術

為了在較短的上市時間內響應不斷變化的市場標準，現場可編程門陣列(FPGA)和互補片上系統(SoC)已廣泛應用于各種無線基礎設施應用中。每次系統啟動都需要配置FPGA和SoC。現場可編程門陣列和片上系統可以由各種類型的存儲器配置，如閃存、eMMC、非托管NAND和SD卡。與NAND閃存(托管或非托管)和SD卡不同，NOR閃存可以在初始響應和啟動時提供高可靠性，延遲低，并且可以在市場上存活10年或更長時間。此外，與浮柵技術相比，鏡像位技術(每個存儲單元存儲兩位)的改進支持更大的密度縮放。更高的密度可以實現5G無線基礎設施所需的1Gb單芯片和更高密度的NOR  Flash  產品。正因為這些特點，NOR閃存在無線基礎設施應用中被廣泛用于配置FPGA和SoC，從而快速可靠地啟動這些設備。

滿足5G無線基礎設施的故障安全要求

密度

5G可以使用6GHz和28GHz以下的頻段。這些載波頻率遠高于典型的4G  LTE頻率。雖然隨著頻率的增加，較高的載波頻率可能支持更多的信道，但傳播會變得更差。在這些頻率下，由于自由空氣的衰減和信號無法穿透固體，連接僅限于短程視線。

因此，收發器將不得不依靠波束整形等技術。波束整形提供相長干擾，以增強接收端的信號，但小區必須更緊密地連接在一起。多輸入多輸出天線及其射頻前端是實現5G接入單元的關鍵。對于基站，天線可能是64x64陣列。64x64 MIMO將會爆炸轉發的帶寬需求(天線和數字前端的連接)。與4G  LTE數字單元中使用的相比，接入單元中使用的FPGA/SoC必須具有更多的邏輯元件(更高的密度)、更高的DSP能力和更多的收發器。這些要求的提高會導致更大的配置鏡像，這就要求FPGA/SoC配置使用更高密度的單片NOR閃存。對于5G接入單元，密度范圍從512Mb到2Gb。

連接

FPGA和SoC可以通過兩種不同的接口類型(并行和串行)配置/啟動閃存。雖然并行接口支持更快的讀寫時間，但接口需要太多的輸入輸出。比如考慮用FPGA接口連接1Gb并行NOR  Flash，需要的IO量是49。但是隨著密度的每一次增加(2G、4G、8G等。)，引腳數增加1。

或非閃存串行接口基于控制器上的通用串行接口。它采用SPI(1位)、雙SPI(2位)、四SPI或Q-SPI(4位)甚至八通道SPI(8位)接口。工程師們正在為新的系統設計從并行接口遷移到串行接口。串行接口減少了內存和SoC中的引腳數量，減少了PCB，從而降低了成本和尺寸。八通道SPI和HyperBus接口現在可以提供高達400MB/s的性能，與并行接口相當。請注意，雖然最近在賽靈思發布的Versal  FPGA可以支持八通道SPI和Q-SPI接口，但是14nm及以上的FPGA/SoCs只支持Q-SPI接口。

電壓

除了并行接口和串行接口，接口的電壓要求也是一個重要的選擇標準。如今，面向5G的FPGA/SoC將采用最先進的工藝節點進行開發，這將減少3V電壓的I/O支持，從而提高IC的可靠性和性能。市面上大部分閃存都是3V組件(也就是說需要在2.7V到3.6V的電壓范圍內工作)。最新的FPGA/SoC需要1.8V  NOR  Flash組件(這些組件需要在1.7V到2.0V的電壓范圍內工作)。隨著現場可編程門陣列和其他控制器繼續向更小的外形和電源電壓發展，1.2V或非門閃存組件將逐漸變得可用。雖然大多數NOR閃存組件只需要一個電源電壓，但1.2V組件需要兩個不同的電源。一個用于核心，另一個用于輸入輸出(輸入輸出的高低條件參考VIO定義)。將VIO與VCC分開為系統設計者提供了更大的靈活性，但需要額外的電源。