USRP B310新登場か!?

USRP B310新登場か!?

先日、USRPのソフトウェア基盤UHDの最新リリース候補 UHD 4.11 RC1がリリースされました。

それを見ていると見慣れない文字が!
なんとUSRP B310をサポートしたということです。ということはB310が近日中に発売されるようです。


https://github.com/EttusResearch/uhd/blob/UHD-4.11/CHANGELOG


UHDソースコードから情報を探る

とは言ってもネット上にUSRP B310の情報はありません。

がしかしソースコードはある!というわけで、UHDソースコードから情報を探って出来た製品スペックがこちらです!

項目B210E320B310
チャネル2 TX + 2 RX2 TX + 2 RX2 TX + 2 RX
周波数範囲70 MHz ~ 6 GHzTX: 47 MHz ~ 6 GHz
RX: 70 MHz ~ 6 GHz
350 MHz ~ 7.225 GHz
LO範囲450 MHz ~ 7.125 GHz
最大帯域幅56 MHz56 MHz100 MHz
クロック可変(~61.44 MS/s)可変(~61.44 MS/s)122.88 MS/s もしくは 125 MS/s
RF ICAD9361AD9361Analog Devices ADRV9032
RF ICの能力2T2R2T2R2T2R
FPGASpartan-6 XC6SLX150Zynq-7045 SoCXilinx Kintex-7 XC7K325T-1 FBG676
ホスト接続USB 3.01/10 GbE SFP+
1 GbE
スタンドアロン動作
PCIe Gen2 x4 構成 および Thunderbolt 版
FPGA-ホスト転送PCIe transport は 128-bit
DRAMなしDDR3 2 GiB(FPGA側)
1 GiB(ARM側)
DDR3、32-bit、ソース構成から 1 GiB と推定。
標準FIFOイメージでは各チャネルに512 MiBずつを割当
同期外部10 MHz / PPS、GPSDOはオプション内蔵GPSDO、外部10 MHz / PPSinternal / external / gpsdo / sync / sync_gpsdo。
外部10 MHz系参照、外部PPS、GPSDO・多台数同期を実装
対応OSLinux / Windows / macOS組み込みLinux、ネットワーク経由でホスト接続Linux と Windowsのみ。macOSはB310サポート対象外

このスペックを見て思うのは、B200の後継というよりも、E320の後継というスペック。
このあたりを考えると、価格予想 150万円(税抜)あたりかと思います。

  • PID が PCIe 版と Thunderbolt 版で分かれているので、少なくとも 2 つのフォームファクタ(PCIe カード版と Thunderbolt/USB-C 外付け版)が存在するように思えます。
  • USRP X310シリーズで、10GbEがLinux(UHD)でEttusブランド、PCIeがWindows(LabVIEW)でNIブランドのような製品の棲み分けが有りましたので、似たような構成になるのかもしれません。もしかしたらThunderboltにPCIeが乗っかってるだけで切り替えられるようになっているのかもしれませんが。
  • PCIe / Thunderbolt 接続のドライバーは、NI の nib310rio カーネルドライバ(Linux)/b310k ドライバ(Windows)経由で動作します。
  • スペックからはチャネル間位相が合わせられるかどうか、位相が固定かどうかは不明です。
  • Master clock rateは、N3xx系と同じですね。
  • RFIC単体では最大200 MHzだが、B310のUHD標準構成は100 MHzに制限
  • LO範囲外端部は NCO 補償する実装

以下参考資料

RF フロントエンド:ADRV9032

項目
チャンネル数2 TX × 2 RXNUM_PORTS_PER_RADIO: 2, radio 1 個)
同調範囲350 MHz – 7.225 GHz(ステップ 1 kHz)
RF LO 範囲450 MHz – 7.125 GHz
デジタル NCO 範囲0 – 100 MHz(LO ±100 MHz オフセットで上の同調範囲を実現)
帯域幅100 MHz(TX/RX とも固定)
TX ゲイン0 – 41.5 dB / 0.05 dB ステップ
RX ゲイン0 – 36.0 dB / 0.5 dB ステップ(256 エントリのゲインテーブル)
アンテナ端子TX: TX/RX0 / RX: TX/RX0, RX1(旧名 TX/RX, RX2 も互換受理)
ORx2 系統・500 Msps(内部キャリブレーション用)
Tx DAC サンプルレートMCR × 12(122.88 MHz 時 = 1.47456 GHz)
センサlo_locked, temp_rfic

FPGA

項目
FPGAAMD/Xilinx Kintex-7 XC7K325T-1 FBG676
ビルドツールVivado 2021.1(AR76780 パッチ付き)
DRAMDDR3 32-bit(MT41K256M16 ×2 → 1 GiB)
1.5 V, DDR3-800(400 MHz)
ユーザ側 AXI 256 bit
PCIeGen2 x4
DMA ストリームTX 5 本 / RX 5 本、128 bit 幅

FPGA フレーバー

イメージ構成
usrp_b310_fpga_fifo.bitRadio + DDC/DUC + AXI RAM FIFO
(DRAM を 512 MiB×2 の TX FIFO として使用、送信バッファ用途)
usrp_b310_fpga_replay.bitRadio + DDC/DUC + Replay ブロック
(DRAM 記録/再生、追加 SEP ×2)

フロントパネル / I/O

  • FP_GPIO ×10 本(バンク名 FP0、ソースを RF0/RF1 からピン単位で選択可能)
  • EXT_PPS_IN ×1、PPS_OUT ×4
  • 外部リファレンスクロック入力(EXT_REFCLK)、同期用 LMK_SYNC
  • GPS アンテナ(給電・フォールト検出付き)
  • LED: クロックステータス(緑)、電源ステータス(青/橙)、TX(緑/赤)×2、RX(緑)×2、FPGA CONFIG(緑)
  • I2C: 温度センサ TMP468(アドレス 0x4A)、電力モニタ INA231(0x40、シャント 0.01Ω)
  • 認証チップ用 1-Wire(AUTH_SDA

センサ一覧(マザーボード)

pcie_max_speed / pcie_negotiated_speed  (GT/s)
pcie_max_width / pcie_negotiated_width  (x1/x4/x8)
ref_locked, ref_stable
temp_middle, temp_pcie_connector_edge, temp_front_end, temp_fpga
input_voltage, input_power, input_current
lmk05318_priref_valid, gps_pps_present
── GPSDO 検出時に追加 ──
gps_locked, gps_gpgga, gps_time, gps_gprmc,
gps_lmk04832_lock, gps_lmk05318_dpll_freq_lock, gps_lmk05318_dpll_phase_lock

以上、ドルフィンシステム福島でした。

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