Framväxten av 5G-mobilprocessorer och vad det betyder för dig

 5 sätt 5G kommer att påverka vår utbildning |  KnowTechie

Den trådlösa 5G-revolutionen fortsätter att gå framåt med accelererande hastighet – och alla större amerikanska operatörer planerar nu 5G-nätverksutbyggnader mellan slutet av 2018 och mitten av 2019.

I takt med att 5G-utbyggnader närmar sig närmare växer branschens förväntningar. År 2035 kommer 5G att tillföra 12,3 miljarder dollar årligen till den globala ekonomin och stödja 22 miljoner jobb genom att driva ett brett utbud av applikationer, allt från underhållning till transport till detaljhandeln, Qualcomm-projekt. Grunden för 5G-revolutionen är framsteg inom mobila processorer som gör det möjligt för smartphones att hantera 5G-nedladdningshastigheter, vilket preliminära tester visar att de kan vara 20 gånger snabbare än 4G-hastigheter. Här är en titt på några framsteg inom mobila processorer som har hjälpt till att göra 5G-teknik möjlig.

Behovet av hastighet

Framsteg inom mobilprocessorteknik har drivits av ett behov av hastighet för att driva det alltmer krävande utbudet av applikationer som stöds av mobiltelefoner. I de tidiga historierna för trådlösa generationer stödde 1G-nätverk ursprungligen endast analog röstkommunikation. När 2G-nätverk började stödja digital röst och data i början av 1990-talet nådde nedladdningshastigheterna 56 Kbps. När 2G-användare vant sig vid internet och e-post, skapade detta en efterfrågan på nätverk som kunde hantera SMS-sms och multimediebildfiler, ljudfiler och videor, vilket krävde snabbare nedladdningshastigheter. För att möta denna efterfrågan uppstod 3G-nät i slutet av 1990-talet som levererade 200 Kbps-hastigheter, som så småningom ökade till 7,2 Mbps.

Tredje generationens nätverk gav en aptit för applikationer som VoIP-telefonkommunikation, streaming av video och mobilappar. För att leverera dessa applikationer till användare snabbare ökade 4G-nätverk bredbandshastigheter till så mycket som 1 Gbps för användare med låg mobilitet och 100 Mbps för användare i miljöer med hög mobilitet som bussar och tunnelbanor.

Femte generationens nätverk kommer att ta 4G längre genom att ge applikationer som Internet of Things, strömma 4K-sändningar och strömma virtual reality. Inledande tester har visat nedladdningshastigheter på 5G på 186 Mbps för 90 procent av användarna. 5G-nätverk har stöd för hastigheter på 20 Gbps och uppåt.

Multikärnlösningen

För att stödja högre nätverkshastigheter har smarttelefontillverkare utvecklat innovationer för att göra mobilprocessorer snabbare. När de första Android-enheterna rullades ut 2008 drivs de av en CPU med en hastighet på 528 MHz CPU, tillsammans med 192 MB RAM och 256 MB lagringsutrymme. Detta räckte för att stödja applikationer som pekskärm, tangentbord och röstsökning.

Men behoven hos 3G-nätverk och smarttelefonapplikationer krävde snart snabbare processorer. För att leverera detta började smarttelefontillverkare utveckla flerkärniga arkitekturer som integrerade flera processorer i ett enda chip. De tidigaste processorerna med dubbla kärnor klockade in med hastigheter på 1 GHz. Detta banade väg för fyrkärniga processorer, vilket ökar antalet processorer till fyra. Dagens snabbaste processorer använder oktakärnarkitekturer, som använder två fyrkärniga processorer och levererar hastigheter så snabbt som 2,8 GHz.

Integrera applikationer för artificiell intelligens med 5G

Femte generationens mobila processorer är utformade för att stödja andra avancerade applikationer som 5G-hastigheter möjliggör. Framträdande bland dessa är artificiell intelligens (AI). Femte generationens hastigheter möjliggör snabbare överföring av stora datamängder över internet, vilket gör det lättare att tillämpa AI på molnbaserad big data-analys. För att göra AI-applikationer ännu snabbare stöder 5G-processorer AI-enheter på enheten, så att AI-applikationer kan köras lokalt även utan molnanslutning, vilket påskyndar överföring och bearbetning av data över lokala kantnätverk.

En tillämpning av detta kommer att vara stöd för anslutna bilar och autonoma fordon. Autonoma fordon behöver ett konstant flöde av data från interna sensorer, externa landmärken, andra fordon och fotgängare. Det genomsnittliga autonoma fordonet kommer att generera uppskattningsvis 4000 GB data per dag. 5G-hastigheterna i kombination med AI gör det möjligt att behandla all denna data effektivt. Andra avancerade applikationer som stöds av 5G-färdiga AI-drivna mobila processorer inkluderar ansikts- och röstigenkänning, strömmande 4K-sändningar, strömmande VR och AR och smarta fabriker.

Eftersom nätverkshastigheter har ökat snabbare har smarttelefonprocessorer hållit takten genom att anta en flerkärnig arkitektur som stöder avancerade applikationer som AI på enheten. När mobilprocessorteknologi fortsätter att utvecklas vid sidan av 5G kommer smartphones och mobila enheter att fortsätta bli snabbare, smartare och mer användbara för både konsument- och affärsapplikationer.