博通推出 5 奈米基地台 DFE 新晶片 直攻 6G 頻段、功耗降 40%

BroadPeak BCM85021 問世 支援 8.5GHz、鎖定 6G 市場
博通(Broadcom)宣布推出採用 5 奈米製程打造的基地台數位前端(DFE)系統單晶片(SoC)新品「BroadPeak BCM85021」,並已開始樣品出貨。新產品在功耗較前代降低 40% 之際,將支援頻率範圍擴展至 8.5GHz,可望因應未來 6G 標準確立後的需求,且無需重新設計硬體。
博通表示,這是首款對外販售、支援 6G 候選頻段的 DFE 晶片,象徵基地台晶片正式邁入「6G Ready」階段。
DFE 為基地台核心 整合高速 ADC/DAC
DFE(Digital Front-End)是基地台關鍵元件,負責將數據機處理後的數位訊號轉換為類比訊號,或將天線接收的類比訊號轉為數位訊號,同時進行訊號品質優化前處理。
BroadPeak BCM85021 導入 5 奈米先進製程,內建高速 ADC(類比數位轉換器)與 DAC(數位類比轉換器),最高取樣速率達 19.6GS/s(每秒 196 億次取樣),可在最高 8.5GHz 頻段下,同步處理高達 860MHz 頻寬訊號,性能較既有 6GHz 上限、400MHz 頻寬產品顯著提升。
新產品主力型號支援 32T32R8FB(32 收 32 發、8 回饋通道)架構,鎖定 Massive MIMO 大型基地台市場,亦推出 8T8R 與 16T16R 版本,對應小型基地台與遠端無線電頭(RRH)應用。
瞄準 5G Advanced 與 6G 上中頻段成關鍵
此次頻率擴展至 8.5GHz,主要因應 5G Advanced 與 6G 發展需求。5G Advanced 已規劃使用 n104 頻段(6.425~7.125GHz),而 6G 候選頻段則鎖定 7~8.5GHz 的「上中頻段」(Upper Mid-band)。該頻段兼具容量與覆蓋優勢,被業界視為 6G 核心頻譜。
相較於現行多數僅支援 6GHz 以下的 DFE 晶片,BroadPeak BCM85021 在頻率與頻寬支援上具備明顯領先優勢。
DPD 學習速度提升百倍 強化 AI 化網路效率
新晶片整合多項 DFE 關鍵功能,包括預先修正功率放大器產生失真的數位預失真(DPD)、削減訊號峰值及提高放大器效率的峰值因子降低(CFR)、數位升降頻轉換(DUC/DDC)、整合多頻段擴充傳輸容量的載波聚合(CA)。
博通指出,新產品 DPD 學習速度較前代快了 100 倍,可即時因應溫度、頻率與訊號強度變化,減少鄰頻干擾,特別適合高頻段與高載波聚合環境,對未來 6G 網路尤為重要。
攜手 Altera 與日立建構生態系 布局 Open RAN
在生態系方面,博通已完成與 Altera Agilex 7 FPGA 的互通驗證。系統架構中,BroadPeak 負責訊號轉換與前處理,FPGA 則執行 Low-PHY 與波束成形(Beamforming)運算。由於 Massive MIMO 天線數量大幅增加,需仰賴 FPGA 的高效平行處理能力。
此外,博通並與 Hitachi GlobalLogic 共同開發專屬軟體開發套件(SDK),支援 Massive MIMO、RRH 及 Open RAN 架構擴展部署。Open RAN 透過開放標準介面,使不同廠商設備可互通,降低電信設備市場進入門檻。
與亞德諾、德儀競逐 整合度成勝負關鍵
目前外售 DFE 市場主要競爭者包括亞德諾半導體(Analog Devices)與德州儀器(Texas Instruments)。
亞德諾旗下 ADRV9040 整合 RF 收發器與 DFE 功能,但僅支援 8T8R 架構,若建構 32T32R Massive MIMO 基地台需使用四顆晶片。博通則以單晶片支援 32T32R,在板面空間與功耗方面更具優勢,頻率上限與處理頻寬也達到 8.5GHz 與 860MHz,規格明顯提升。
諾基亞需求下滑 博通藉 6G 尋新動能
博通基地台 DFE 主要客戶為諾基亞(Nokia)。不過,2023 年底 AT&T 選擇 Ericsson 為新無線網路供應商,開始替換諾基亞設備,加上全球電信資本支出趨緩,使諾基亞行動網路事業營收大幅下滑。
同時,愛立信也強化自研 SoC 能力,降低對外部 DFE 晶片依賴。市場解讀,博通此次推出 6G 規格新品,正是在既有客戶需求縮減之際,積極搶占新世代通訊基礎建設市場。
博通實體層產品事業部副總裁 Vijay Janapaty 表示,隨著 5G NR 向 6GHz 以上頻段延伸,基礎設施必須同步進化,BroadPeak 在支援 8.5GHz 的同時,大幅提升基地台電力效率,為下一代通訊網路奠定基礎。