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中国芯,激活亿万同轴 创新路,秒通千兆入户——专访北京瀚诺半导体科技有限公司CEO张诚博士

发布时间: 2016-05-19 15:55:59   作者:本站编辑   来源: 本站原创  
摘要: HINOC千兆接入HN1000商用SoC芯片,采用中芯国际40nm先进工艺设计制造,是业界第一款支持HINOC2.0标准的系统芯片。该芯片的研发...

  2016年3月18日,国家新闻出版广电总局发布了HINOC2.0标准,即广播电视行业标准《NGB宽带接入系统HINOC2.0物理层和媒体接入控制层技术规范》。同期,北京瀚诺半导体科技有限公司(以下简称“瀚诺半导体”)发布了业界首款自主研发的HINOC千兆接入HN1000商用SoC芯片。该芯片采用中芯国际40nm先进工艺设计制造,是业界第一款支持HINOC2.0标准的系统芯片。该芯片的研发成功,标志着广电超宽带接入的建设又增添了一个选项。HINOC接入技术由来已久,大家一直在关注着2.0版本标准的颁布及2.0芯片的研发。这款产品的性能如何?在激烈的宽带接入竞争中有何优势?研发HINOC2.0芯片的是怎样一支团队?带着这些问题,本刊记者专访了北京瀚诺半导体科技有限公司CEO张诚博士。

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  记者:在当前三网融合和宽带中国的背景下,广电宽带接入进行的如火如荼,接入方式也多种多样,HINOC2.0 SoC芯片的研发成功具有怎样的意义?

  张总:瀚诺半导体创业团队所推出的HN1000系列芯片,是国内第一个也是唯一的一个自主设计、自主研发的千兆同轴接入芯片。该芯片采用中芯国际当前最先进的40nm成熟工艺制程设计制造,是业界第一款支持广播电视行业标准《NGB宽带接入系统HINOC2.0物理层和媒体接入控制层技术规范》的系统芯片。

  HN1000系列芯片是我国863计划信息领域长期支持的重要成果,是为同轴电缆信道(有线电视网)量身打造的高效安全的信息传输技术。该项技术的设备成本、用户初装成本、后期维护成本等均优于同等条件的光纤入户技术,为我国信息基础设施建设增加了一种选项,有力的支持了我国推广“三网融合”、实现“宽带中国”的国家战略,为人民群众生活提供了更多更好的宽带接入体验。

 

  记者:HINOC2.0 HN1000系列芯片的性能如何?

  张总:该芯片采用先进的40nm工艺,集成包括CPU、数模/模数转换器、OFDM等复杂信号处理模块,规模超过3000万门。通过完全自主创新的用户接入控制、分布式信道均衡、调制编码等关键技术,支持SPI、UART、I2C、GPIO等多种外设接口,最大限度地发挥了同轴电缆的优势,可达到与光纤接入相媲美的1Gbps的通信能力。具体有以下几个突出的性能和特点。

 

             HN1000系列芯片及其样机

 

  (1)吉比特宽带传输,媲美光纤接入

  通过采用高达4096QAM的调制方案以及高效的协议设计,HINOC2.0实现了在128MHz的单信道内可以提供1.14Gbps的系统速率, 8.87bit/s/Hz的频谱效率,未来将采用灵活的多宽带绑定或全频带采样技术向10Gbps传输演进。

  (2)毫秒级超低延迟

  HINOC以17us为基本调度时隙,在2.5ms的调度周期内采用高效的TDMA/OFDMA多址接入方式对数据包进行调度。高效的媒介接入控制机制以及物理层的高速传输能力,保证了HINOC毫秒级的超低延迟与毫秒级的微小抖动,平均延迟抖动时间控制在5ms以内,领先于其他同轴宽带技术。

  (3)分布式信道均衡

  针对同轴电缆随时间缓变的信道特征,信息传输为突发数据帧的业务模式,以及用户长期在线的特点,HINOC提出了分布式信道均衡机制。该机制采用多帧联合估计方法,提高信道均衡精度,降低用于信道估计的导频符号开销。该技术作为HINOC物理层接收系统的基石,获得2015年《中国专利奖》表彰。

  (4)多维度干扰规避

  HINOC在物理层与MAC层进行了多个维度的优化设计,能够稳定适用于实际网络中复杂的干扰环境,例如冲激脉冲、无线干扰、多径串扰以及设备自身的非理想因素,获得系统效率和稳定之间的平衡点。

  (5)高效率带宽管理

  HINOC采用报告与授权机制实现带宽资源管理。每个用户使用极少量的子载波以OFDMA的方式独立上报带宽需求,局端则根据上报信息实现精度为1Mbps的带宽资源分配。此外,HINOC支持动态带宽分配。根据局端本地以及用户上报信息,局端以2.5ms为周期对各用户带宽以及上下行带宽进行灵活动态分配,提高带宽使用效率。

 

  记者:目前,FTTH和基于同轴系列的C-DOCSIS,C-HomePlug AV等接入技术不断发展进化,具体应用场景中,HINOC2.0将扮演怎样的角色?

  张总:HINOC技术一直专注于同轴双向传输,实现最后100米的高速接入。

  同轴电缆是一种泛在的优异的传输媒介,近些年逐渐被国内技术研究领域和宽带接入市场遗忘于墙内,其双向传输潜力没有得到充分的发掘,很是可惜。

  同轴电缆,至少具有传输50套高清广播+2G以上的IP(共享)能力。而目前我们广电已经拥有的同轴资源价值相当惊人。据不完全统计,2015年,中国城镇人口总数达到7.5亿,人均住房面积达到30平方米。按照有线电视配套费每平米5-10元,用于有线电视的同轴电缆及配套设施,至少沉淀了1000亿元。重新部署一遍不管什么缆线,施工等造价也不会少于千亿。

  从铺设情况来看,同轴在建房时全部预装,不用穿墙打洞重新铺设,一般会在每一个房间都设一个接口。可以说,广泛敷设的同轴电缆是离宽带用户最近、安装最容易的天然高速路。

  在具体应用中,HINOC通过有线电视同轴电缆,只要在用户家中加装用于高速通信的缆猫HM(HINOC Modem),就能够实现最后100米的高速接入,初装费用和维护成本都远低于光纤入户。缆猫HM位于各个家庭内部,可连接电脑、电视、电话以及无线路由等多样化的用户设备。缆桥HB(HINOC Bridge)位于光纤到楼(FTTB)的光节点处,负责各个用户的安全控制和数据分发。

  具备完全自主知识产权的HN1000核心芯片,可以为各类宽带运营商提供媲美光纤到户、安全可靠的千兆宽带接入能力,产品成果将间接辐射到家庭、社区网络、移动网络覆盖、热点覆盖及新型宽带信息服务业,为超高清、4K、8K电视的传输创造有利条件,成为电视、机顶盒、宽带接入设备等的必备部分。

  HN1000系列芯片,可充分激活现有国内同轴电缆千亿存量资源。运营商仅需在楼内和用户端部署安装相应头端和终端,即可为用户带来安全、可靠的千兆宽带接入体验。该项技术的设备成本、用户初装成本、后期维护成本等均优于同等条件的光纤入户技术,由于HINOC2.0头端和终端用的是同一款芯片,这样会降低整体的成本,所以HINOC2.0的成本也要低于C-DOCSIS和C-HomePlug AV。HINOC灵活的动态带宽分配,也使该项技术在安防监控等需要大带宽高速率回传的环境中更具竞争优势。

 

  记者:早就听说瀚诺半导体是一只年轻的精英创业团队,请介绍一下瀚诺瀚诺半导体公司的情况。

 

 瀚诺半导体团队成员

 

  张总:从公司的成立时间上看,我们的队伍的确很年轻,公司成立于2015年10月,由政府科技成果转换基金和产业资本共同投资成立,核心团队来自于北京大学和西安电子科技大学原HINOC项目组的技术骨干。但我们的先期研究工作从2005年就开始了,团队成员在北大/西电的HINOC项目课题研究组中一起合作,并作为研发主力完成了多项HINOC国家重大项目,主导了HINOC技术体系的搭建,完成过多款HINOC试验芯片。

  秉承“面向国家重大需求,高校深度技术积累,学生接力创业创新,政策市场双重支持”的创新之路,瀚诺半导体团队致力于高性能同轴电缆宽带接入(HINOC)的商业化芯片研发以及产业化推广。通过10年的技术积累,我们如今拥有30余项专利、4款试验芯片,并且经历了2代的技术演进。

  瀚诺半导体,这样一个由北大和西电精英学子组成的高科技创新企业,平均年龄不到30岁的他们放弃了一切浮华,甘于寂寞、默默耕耘,用十年的时间,铸就了完全自主知识产权的“中国芯”。宝剑锋从磨砺出,我们衷心的希望有更多的有识之士,更多的厂商与运营商,同瀚诺半导体一道以“中国芯”HN1000共同完成广电宽带接入的最后一公里,正如瀚诺半导体团队的口号所说:“中国芯、激活亿万同轴;创新路,秒通千兆入户”。

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