ADIの最新世代モノリシック集積型ソフトウェア無線チップ

アナログ・デバイセズ（ADI）の最新世代モノリシック集積型ソフトウェア無線（SDR）トランシーバーICとして、現在市場や次世代通信（5G Advanced/6G等）の開発で中核を担っているのが「RadioVerse® ADRV904xシリーズ」です。また、より超広帯域・高周波（Direct RFサンプリング）に特化した最新のソリューションとしては「Apollo MxFE™（主にAD9084 / AD9088）」プラットフォームが最新世代として牽引しています。

主要な2つのアプローチとそれぞれの代表的な最新チップ（SoC）の詳細は以下の通りです。

1. DFE内蔵型・モノリシック高集積トランシーバー：ADRV904x シリーズ

従来のAD9009やADRV9002などの実績あるシリーズに続き、Massive MIMO基地局や防衛・航空、計測器向けに開発された8T8R（8トランスミッタ、8レシーバ）構成の最新の超集積型モノリシックSoCです。

• 主なラインナップ: ADRV9040 / ADRV9042 / ADRV9044

• 周波数範囲: 600 MHz ～ 7125 MHz（Wi-Fi 6E/7、FR1、および次世代のFR3帯の一部をカバー）

• 特徴と進化点:

  • DFE（デジタル・フロント・エンド）のオンチップ統合: デジタル歪み補正（DPD）、クレストファクタ低減（CFR）、チャンネル・デジタル・アップ/ダウンコンバータ（CDUC/CDDC）をすべてモノリシックIC内にハードウェアIPとして集積しています。これにより、後段のFPGAやSoC（RFSoC等）側の信号処理負荷や消費電力を劇的に削減できます。

  • 強力なプロセッサ集積: DPDアルゴリズムなどの自律駆動用に、ARM Cortex-A55 クアッドコアをチップ内に独立して搭載しており、自律的なキャリブレーションやPA（パワーアンプ）の線形化をリアルタイムに実行可能です。

  • 優れたSWaP-C: 8ch分の送受信ペアと2chの観測用レシーバ（ORx）をワンチップに収め、JESD204Cインターフェースを介して高速かつ少ないレーン数でベースバンドと接続できます。

2. 広帯域 Direct RF-Sampling フロントエンド：Apollo MxFE™ シリーズ

「トランシーバー」という従来の枠組みを超え、超高速ADC/DACを搭載してRF信号を直接デジタル変換（ダイレクト・サンプリング）する、ADIの最高峰ミックスド・シグナル・フロントエンド（MxFE）プラットフォームです。6G無線の研究開発や、次世代レーダー、広帯域計測器などのフロントエンドとして機能します。

• 主なラインナップ: AD9084（4T4R）、AD9088（8T8R）など

• サンプリング・レート: DAC最大28 GSPS、ADC最大20 GSPS（16nm CMOSモノリシック・プロセス）

• RF入力帯域: DC ～ 18 GHz（Kuバンドまで直接サンプリング可能）、瞬時帯域幅（iBW）は最大10 GHz。

• 特徴と進化点:

  • 動的再構成（Dynamic Reconfiguration）: JESD204B/Cリンクを切断することなく、ソフトウェア定義によってリアルタイムにデシメーション（間引き）やインターポレーション（補間）の倍率、瞬時帯域幅を変更可能です。

  • オンチップDSP: リアルタイムFFTスニッファやプロセッサ、高速ホッピングが可能なNCO（数値制御発振器）を内蔵しており、周波数アジリティ（俊敏性）が極めて高く要求されるシステムに適しています。

技術的選択の目安

いずれのシリーズも、Python（PyApp）やMATLAB、C++ API等を用いた充実したソフトウェア開発環境（RadioVerseデザイン・エコシステム）が用意されており、FPGAキャリアボード（ADS10など）と組み合わせることで即座に高度な評価やSDRプロトタイピングができる環境が整っています。

Apollo MxFEの動的再構成機能の紹介

この動画では、JESDリンクを切断せずにリアルタイムで帯域幅やデシメーションを変更できる、Apollo MxFE独自の「動的再構成」機能とその制御についてわかりやすく解説されています。